电位滴定法课件

1、电位滴定分析法电位滴定分析法csfb.cs-DfsRoot$IBDHKGProjectDAQOExecutionManagement Presentation092308_Pre-IPO Investor Mgmt Pres_V11_DTP.ppt电化学分析法分类电化学分析法分类电化学分析法分为：电位分析，法伏安法，极谱电化学分析法分为：电位分析，法伏安法，极谱分析法，电导分析法，电解分析法及库仑分析法等。分析法，电导分析法，电解分析法及库仑分析法等。电位分析法简称电位法，是以测量电池电动势为电位分析法简称电位法，是以测量电池电动势为基础的定量分析方法，不能用于定性分析。基础的定量分析方法，不

2、能用于定性分析。电位分析法分为直接电位法和电位滴定法。电位分析法分为直接电位法和电位滴定法。csfb.cs-DfsRoot$IBDHKGProjectDAQOExecutionManagement Presentation092308_Pre-IPO Investor Mgmt Pres_V11_DTP.ppt电位分析法电位分析法直接电位法是通过测量电池电动势以确定待测离子活直接电位法是通过测量电池电动势以确定待测离子活度的方法。度的方法。电位滴定法是依据滴定过程中，电池电动势的突变以电位滴定法是依据滴定过程中，电池电动势的突变以确定滴定终点的分析方法。确定滴定终点的分析方法。csfb.cs-

3、DfsRoot$IBDHKGProjectDAQOExecutionManagement Presentation092308_Pre-IPO Investor Mgmt Pres_V11_DTP.ppt电位分析法的依据电位分析法的依据电位分析法是一种电化学分析方法。电极的电位与其乡相应离子活度之间的关系电位分析法是一种电化学分析方法。电极的电位与其乡相应离子活度之间的关系可以用能斯特方程式表示。例如，某种金属可以用能斯特方程式表示。例如，某种金属M插入该金属离子的溶液中所构成插入该金属离子的溶液中所构成的电极，其电极电位为：的电极，其电极电位为：Mn+/M=oMn+/M+RT/nFlnaMn

4、+电极电位（电极电位（V）；）；o标准电极电位（标准电极电位（V）；）；R理想气体常数（理想气体常数（8.131445Jmol-1K-1）；）；T热力学温度（热力学温度（K）；）；F法拉第常数（法拉第常数（96487C）；）；aMn+金属金属Mn+的活度（的活度（molL-1）。）。csfb.cs-DfsRoot$IBDHKGProjectDAQOExecutionManagement Presentation092308_Pre-IPO Investor Mgmt Pres_V11_DTP.ppt瓦尔特瓦尔特赫尔曼赫尔曼能斯特能斯特 - 能斯特方程简介能斯特方程简介 能斯特方程命名于它的提出

5、者德国化学家能斯特（WaltherNernst）。 沃尔特.H.能斯特（WaltherH.Nernst）（1864-1941），1920年诺贝尔化学奖获得者，以表彰他在热化学方面的工作。他对化学热力学的贡献是建立起联系化学能和原电池电极电位关系的方程式。 在电化学中，能斯特（Nernst）方程用来计算电极上相对于标准电势（E0）来说的指定氧化还原对的平衡电压(E)。能斯特方程只能在氧化还原对中两种物质同时存在时才有意义。 csfb.cs-DfsRoot$IBDHKGProjectDAQOExecutionManagement Presentation092308_Pre-IPO Investo

6、r Mgmt Pres_V11_DTP.ppt指示电极和参比电极指示电极和参比电极指指示电极示电极常用的指示电极常用的指示电极,就类型来说可分为就类型来说可分为3类类:1.金属金属-金属离子电极金属离子电极如如Cu Ag Hg等等.Ag+eAg 用能斯特方程式表示用能斯特方程式表示Mn+/ Ag =o Ag +/ Ag +RT/nFlna Ag + =o Ag +/ Ag +0.058loga Ag +csfb.cs-DfsRoot$IBDHKGProjectDAQOExecutionManagement Presentation092308_Pre-IPO Investor Mgmt Pre

7、s_V11_DTP.ppt指示电极和参比电极指示电极和参比电极2.惰性金属电极惰性金属电极Pt Au其电池反应为其电池反应为:氧化态氧化态+ne还原态还原态3.离子选择性电极离子选择性电极离子选择性电极的电位与溶液里某给定离子的活度对数成线性关系离子选择性电极的电位与溶液里某给定离子的活度对数成线性关系.csfb.cs-DfsRoot$IBDHKGProjectDAQOExecutionManagement Presentation092308_Pre-IPO Investor Mgmt Pres_V11_DTP.ppt指示电极和参比电极指示电极和参比电极参比电极参比电极1.甘汞电极甘汞电极半

8、电池可以表示为半电池可以表示为:Hg, Hg2Cl2 KCl(溶液溶液)电极反应为电极反应为:Hg2Cl2(固固)+2e2Hg (液液)+2Cl-2.银银-氯化银电极氯化银电极半电池可以表示为半电池可以表示为:Ag,AgCl(固固) KCl(溶液溶液)电极反应为电极反应为:AgCl (固固)+e Ag(固固) +Cl- (溶液溶液)csfb.cs-DfsRoot$IBDHKGProjectDAQOExecutionManagement Presentation092308_Pre-IPO Investor Mgmt Pres_V11_DTP.ppt电位滴定法定义电位滴定法定义 电位滴定法电位滴

9、定法 电位滴定法是在滴定过程中通过测量电位变化以确定滴定电位滴定法是在滴定过程中通过测量电位变化以确定滴定终点的方法。终点的方法。和直接电位法相比，电位滴定法不需要准确和直接电位法相比，电位滴定法不需要准确的测量电极电位值，因此，温度、液体接界电位的影响并的测量电极电位值，因此，温度、液体接界电位的影响并不重要，其准确度优于直接电位法，普通滴定法是依靠指不重要，其准确度优于直接电位法，普通滴定法是依靠指示剂颜色变化来指示滴定终点，如果待测溶液有颜色或浑示剂颜色变化来指示滴定终点，如果待测溶液有颜色或浑浊时，终点的指示就比较困难，或者根本找不到合适的指浊时，终点的指示就比较困难，或者根本找不到合

10、适的指示剂。电位滴定法是靠电极电位的突跃来指示滴定终点。示剂。电位滴定法是靠电极电位的突跃来指示滴定终点。在滴定到达终点前后，滴液中的待测离子浓度往往连续变在滴定到达终点前后，滴液中的待测离子浓度往往连续变化化n个数量级，引起电位的突跃，被测成分的含量仍然通过个数量级，引起电位的突跃，被测成分的含量仍然通过消耗滴定剂的量来计算。消耗滴定剂的量来计算。csfb.cs-DfsRoot$IBDHKGProjectDAQOExecutionManagement Presentation092308_Pre-IPO Investor Mgmt Pres_V11_DTP.ppt电位滴定分析法的装置（简易）

11、1. 手动电位滴定装置手动电位滴定装置 2. 自动电位滴定装置自动电位滴定装置csfb.cs-DfsRoot$IBDHKGProjectDAQOExecutionManagement Presentation092308_Pre-IPO Investor Mgmt Pres_V11_DTP.ppt瑞士万通电位滴定仪csfb.cs-DfsRoot$IBDHKGProjectDAQOExecutionManagement Presentation092308_Pre-IPO Investor Mgmt Pres_V11_DTP.ppt自动电位滴定计滴定工作原理自动电位滴定计滴定工作原理 自动电位滴

12、定计就是借助于电子技术以实现电位滴定自动化的仪器。自动电位滴定计就是借助于电子技术以实现电位滴定自动化的仪器。自动电位滴定计的设计基本上可分为两类。第一类为自动记录滴定曲自动电位滴定计的设计基本上可分为两类。第一类为自动记录滴定曲线的自动电位滴定计，它利用电子仪器自动滴加滴定剂，并记录滴定线的自动电位滴定计，它利用电子仪器自动滴加滴定剂，并记录滴定剂体积和电池电动势的变化。第二类为自动控制滴定终点的自动电位剂体积和电池电动势的变化。第二类为自动控制滴定终点的自动电位计。此类仪器有两种形式。一种是滴定到预定终点电位即自动停止，计。此类仪器有两种形式。一种是滴定到预定终点电位即自动停止，自动停止滴

13、定，首先根据被测物质及滴定剂的性质确定滴定终点电位自动停止滴定，首先根据被测物质及滴定剂的性质确定滴定终点电位，在滴定过程中，仪器将它自动滴定的电池电动势，在滴定过程中，仪器将它自动滴定的电池电动势E与预定终点电位与预定终点电位E进行比较，用其差值进行比较，用其差值E- E去控制滴定管的开关控制器动作，在还没到去控制滴定管的开关控制器动作，在还没到滴定预定终点电位时，滴定管为通路，自动地进行滴定，一旦到达预滴定预定终点电位时，滴定管为通路，自动地进行滴定，一旦到达预定终点电位，滴定管即自动闭合，停止滴定；另一种是利用二次微商定终点电位，滴定管即自动闭合，停止滴定；另一种是利用二次微商D2E/D

14、V2 电信号突然降落以确定滴定终点。因为在等当点时，二次微电信号突然降落以确定滴定终点。因为在等当点时，二次微商从极大值降到最小值。仪器内部的电子线路能将电池电动势转变为商从极大值降到最小值。仪器内部的电子线路能将电池电动势转变为二次微商并经放大后去启动继电器，在等当点前，二次微商电信号变二次微商并经放大后去启动继电器，在等当点前，二次微商电信号变化小，不足以使继电器动作，在等当点时，由于电信号的大幅度变化化小，不足以使继电器动作，在等当点时，由于电信号的大幅度变化才会使继电器动作，并通过电磁阀关闭滴定管。才会使继电器动作，并通过电磁阀关闭滴定管。 csfb.cs-DfsRoot$IBDHKG

15、ProjectDAQOExecutionManagement Presentation092308_Pre-IPO Investor Mgmt Pres_V11_DTP.ppt方法的调试与修改（瑞士万通电位滴定仪）方法的调试与修改（瑞士万通电位滴定仪）csfb.cs-DfsRoot$IBDHKGProjectDAQOExecutionManagement Presentation092308_Pre-IPO Investor Mgmt Pres_V11_DTP.ppt技巧与提示（瑞士万通电位滴定仪）技巧与提示（瑞士万通电位滴定仪）1取样：取样量尽量可能控制在使滴定剂消耗在滴定管体积的取样：取样

16、量尽量可能控制在使滴定剂消耗在滴定管体积的20-90%范围；在范围；在 能满足精度的前提下取量越少越好。避能满足精度的前提下取量越少越好。避免超过滴定管满管体积。免超过滴定管满管体积。2如果处理后的样品溶液太少，可以适当增加溶剂或选用较小如果处理后的样品溶液太少，可以适当增加溶剂或选用较小体积的滴定杯，以满足所有电极能够浸没在样品溶液中。体积的滴定杯，以满足所有电极能够浸没在样品溶液中。注意搅拌子不能触到电极以及滴定管头。注意搅拌子不能触到电极以及滴定管头。 csfb.cs-DfsRoot$IBDHKGProjectDAQOExecutionManagement Presentation092

17、308_Pre-IPO Investor Mgmt Pres_V11_DTP.ppt技巧与提示（瑞士万通电位滴定仪）技巧与提示（瑞士万通电位滴定仪）3如果由于样品数据的错误输入或公式的错误而造成结果错误，无需重新如果由于样品数据的错误输入或公式的错误而造成结果错误，无需重新滴定，只要将相关数值重新输入或修改后仪器重新计算结果。滴定，只要将相关数值重新输入或修改后仪器重新计算结果。4在自动识别等当点的模式下（在自动识别等当点的模式下（MET、DET）,滴定是过量的，因此每次滴定是过量的，因此每次滴定结束后一定要仔细冲洗电极以及滴头，以免过量的滴定剂被带入滴定结束后一定要仔细冲洗电极以及滴头，以免

18、过量的滴定剂被带入到下一个样品中。到下一个样品中。5电极上的电极上的 电解液孔塞在使用时打开，停用时堵上。电解液孔塞在使用时打开，停用时堵上。csfb.cs-DfsRoot$IBDHKGProjectDAQOExecutionManagement Presentation092308_Pre-IPO Investor Mgmt Pres_V11_DTP.ppt电位滴定法的特点 电位滴定法比起用指示剂的容量分析法它有许多优越的地电位滴定法比起用指示剂的容量分析法它有许多优越的地方：首先可用于有色或混浊的溶液的滴定，使用指示剂是方：首先可用于有色或混浊的溶液的滴定，使用指示剂是不行的；在没有或缺乏

19、指示剂的情况下，用此法解决；还不行的；在没有或缺乏指示剂的情况下，用此法解决；还可用于浓度较稀的试液或滴定反应进行不够完全的情况；可用于浓度较稀的试液或滴定反应进行不够完全的情况；灵敏度和准确度高，并可实现自动化和连续测定。因此用灵敏度和准确度高，并可实现自动化和连续测定。因此用途十分广泛。途十分广泛。csfb.cs-DfsRoot$IBDHKGProjectDAQOExecutionManagement Presentation092308_Pre-IPO Investor Mgmt Pres_V11_DTP.ppt电位滴定法的应用按照滴定反应的类型，电位滴定可用于按照滴定反应的类型，电位滴

20、定可用于:A中和滴定（酸碱滴定）中和滴定（酸碱滴定）B沉淀滴定，沉淀滴定，C络合滴定，络合滴定，D氧化还原滴定。氧化还原滴定。csfb.cs-DfsRoot$IBDHKGProjectDAQOExecutionManagement Presentation092308_Pre-IPO Investor Mgmt Pres_V11_DTP.ppt酸碱滴定 一般酸碱滴定都可以采用电位滴定法；特一般酸碱滴定都可以采用电位滴定法；特别适合于弱酸别适合于弱酸(碱碱)的滴定；可在非水溶液中的滴定；可在非水溶液中滴定极弱酸；滴定极弱酸；指示电极：玻璃电极，锑电极；指示电极：玻璃电极，锑电极； 参比电极：甘汞

21、电极；参比电极：甘汞电极；csfb.cs-DfsRoot$IBDHKGProjectDAQOExecutionManagement Presentation092308_Pre-IPO Investor Mgmt Pres_V11_DTP.ppt沉淀滴定运用 参比电极：双盐桥甘汞电极；甘汞电参比电极：双盐桥甘汞电极；甘汞电极极(1) 指示电极：银电极指示电极：银电极标准溶液：标准溶液：AgNO3；滴定对象：滴定对象：Cl-、Br-、I-、CNS-、 S-2、CN-等。等。可连续滴定可连续滴定 Cl-、Br-、I-；csfb.cs-DfsRoot$IBDHKGProjectDAQOExecuti

22、onManagement Presentation092308_Pre-IPO Investor Mgmt Pres_V11_DTP.ppt沉淀滴定运用(2) 指示电极：汞电极指示电极：汞电极标准溶液：硝酸汞；标准溶液：硝酸汞；滴定对象：滴定对象：Cl-、Br-、I-、CNS-、 S-2、 C2O4-2等。等。(3) 指示电极：铂电极指示电极：铂电极标准溶液：标准溶液：K4Fe(CN)6；滴定对象：滴定对象：Pd2+、Cd2+、Zn2+、Ba2+ 等。等。csfb.cs-DfsRoot$IBDHKGProjectDAQOExecutionManagement Presentation09230

23、8_Pre-IPO Investor Mgmt Pres_V11_DTP.ppt氧化还原滴定参比电极：甘汞电极；参比电极：甘汞电极；指示电极：铂电极；指示电极：铂电极；(1)标准溶液：高锰酸钾；标准溶液：高锰酸钾；滴定对象：滴定对象：I-、NO3-、Fe2+ 、V4+、Sn2+、 C2O42-。(2)标准溶液：标准溶液： K4Fe(CN)6；滴定对象：滴定对象：Co2+ 。(3)标准溶液：标准溶液： K2Cr2O7； 滴定对象：滴定对象： Fe2+ 、 Sn2+、 I-、Sb3+ 等。等。csfb.cs-DfsRoot$IBDHKGProjectDAQOExecutionManagement

24、Presentation092308_Pre-IPO Investor Mgmt Pres_V11_DTP.ppt配位（络合）滴定 参比电极：甘汞电极；参比电极：甘汞电极；标准溶液：标准溶液：EDTA(1) 指示电极：汞电极；指示电极：汞电极；滴定对象：滴定对象：Cu2+ 、Zn2+、 Ca2+ 、 Mg2+、 Al3+ 。(2) 指示电极：氯电极；指示电极：氯电极；用氟化物滴定用氟化物滴定Al3+ 。(3) 指示电极：钙离子选择性电极；指示电极：钙离子选择性电极；滴定对象：滴定对象： Ca2+ 等。等。csfb.cs-DfsRoot$IBDHKGProjectDAQOExecutionMan

25、agement Presentation092308_Pre-IPO Investor Mgmt Pres_V11_DTP.ppt电位滴定法的应用及电极的选择汇总测定方法测定方法参比电极参比电极指示电极指示电极酸碱滴定酸碱滴定甘汞电极甘汞电极玻璃电极，锑电极玻璃电极，锑电极沉淀滴定沉淀滴定甘汞电极，玻璃电极甘汞电极，玻璃电极银电极，硫化银薄膜电极等离子选择银电极，硫化银薄膜电极等离子选择性电极性电极氧化还原滴定氧化还原滴定甘汞电极，钨电极，玻璃电极甘汞电极，钨电极，玻璃电极铂电极铂电极络合滴定络合滴定甘汞电极甘汞电极铂电极，汞电极，钙离子等离子选择铂电极，汞电极，钙离子等离子选择性电极。性电极

26、。csfb.cs-DfsRoot$IBDHKGProjectDAQOExecutionManagement Presentation092308_Pre-IPO Investor Mgmt Pres_V11_DTP.ppt二、电位滴定法的步骤关键:确定滴定反应至化学计量点时,所消耗的滴定剂（标准溶液）的体积。步骤：1、根据预测定数据,取一定量的待测试液；2、用标准溶液进行滴定，并记录相应的电位；3、根据所得数据，按以下三种方法来确定终点：E/V - V 曲线法2E/V 2 - V 曲线法E-V 曲线法见下例见下例csfb.cs-DfsRoot$IBDHKGProjectDAQOExecutio

27、nManagement Presentation092308_Pre-IPO Investor Mgmt Pres_V11_DTP.ppt实验数据以以0.1000mol/LAgNO3滴定滴定25.00mlNaCl试样溶液，试样溶液，E为电池电动势（为电池电动势（v-伏或伏或mv-毫伏），毫伏），V为为体积体积ml为定为定25.00mlNaCl试样溶液，试样溶液，E为电池电动势（为电池电动势（v-伏或伏或mv-毫伏），毫伏），V为体积为体积ml加入AgNO3的体积V（ml） E/v E/V2E/V2 V /ml5.000.0620.00215.000.0850.00420.000.1070.00

28、822.000.1230.01523.000.1380.01624.000.1460.050csfb.cs-DfsRoot$IBDHKGProjectDAQOExecutionManagement Presentation092308_Pre-IPO Investor Mgmt Pres_V11_DTP.ppt实验数据加入AgNO3的体积V（ml） E/V E/V2E/V2 V /ml24.100.1830.1124.200.1940.392.824.300.2330.834.424.400.3160.24-5.924.500.3400.11-1.324.600.3510.07-0.424.7

29、00.3580.05025.000.3730.02425.500.385csfb.cs-DfsRoot$IBDHKGProjectDAQOExecutionManagement Presentation092308_Pre-IPO Investor Mgmt Pres_V11_DTP.ppt1、E/V值一阶微商的计算E/V ：为电位（E）的变化值与相对应的加入滴定剂体积的增量之比，是一阶微商dE/dv的近似值，例如：24.1024.20之间，相应的E/V 为：E/V=0.1940.18324.2024.10 =0.11 csfb.cs-DfsRoot$IBDHKGProjectDAQOExecutionManagement Presentation092308_Pre-IPO Investor Mgmt Pres_V11_DTP.ppt2、2E/V2 二级微商的计算例如：对应于24.30ml：同理，对应于24.40ml：csfb.cs-DfsRoot$IBDHKGProjectDAQOExecutionManagement Presentation092308_Pre-IPO Investor Mgmt Pres_V11_DTP.ppt滴定终点确定的方法1、E-V 曲线法曲线法