仪器分析试验讲义常规年月

1、实验一电位滴定法测定醋酸的含量一、实验目的1、熟悉电位滴定的基本原理和操作技术;2、学习运用二级微商法确定滴定的终点。二、实验原理醋酸为有机酸（Ka=1.8Ml0），与NaOH的反应为：HAc+NaOHtNaAc+H2O。用与已知浓度的NaOH滴定未知浓度的HAc溶液在终点时产生pH（或mV）值的突跃，因此根据滴定过程中pH（或mV）值的变化情况来确定滴定的终点，进而求得各组份的含量。滴定终点可由电位滴定曲线（指示电极电位或该原电池的电动势对滴定剂体积作图）来确定，也可以用二次微商曲线法求得。二次微商曲线法是一种不需绘图，而通过简单计算即可求得滴定的终点，结果比较准确。这种方法是基于在滴定终点

2、时，电位对体积的二次微商值等于零。确定滴定体积以后，从pHV曲线上查出HAc被中和一半时（1/2Ve）白pH值。此时，pH=pKa,从而计算出Ka。醋酸在水溶液中电离如下：HAcuH+Ac-其离解常数为Ka=HAc1HAc当醋酸被中和了一半时，溶液中：Ac-=HAc,根据以上平衡式，此时Ka=H+,即pKa=pH。1因此，pHV图中5Ve所处的pH值即为pKa,从而可求出醋酸的酸常数Ka。例：用下表的一组终点附近的数据，求出滴定终点滴定剂的体积V/mL电动势EVEVEE/AV2/AV224.100.1830.0110.100.1124.200.1940.0390.100.39+2.824.30

3、0.2330.0830.100.83+4.424.400.3160.0240.100.24-5.924.500.3400.0110.100.11-1.324.600.351J-E2e/3%9V，V2-A/在接近滴定终点时，加入V为等体积。2e从表中一E的数据可知，滴定终点在24.30mL与24.40mL之间。V2设:（24.30+X）mL时为滴定的终点则有:即:即为滴定终点。(&E、,2_gVji_E_0"：V2一24.40-24.30X4.4-5.914.4解得X=0.04(mL)所以在滴定终点时滴定剂的体积应为:24.300.04=24.34mL三、仪器和试剂1、仪器pH

4、S-3C型酸度计（含复合电极）电磁搅拌器（含搅拌子）滴定管铁架台（含滴定管夹）2、试剂NaOH溶液0.1mol/L：称取4g固体NaOH,加入新鲜的或煮沸的除去二氧化碳的蒸储水，完全溶解后，定容至1L,充分摇匀标定。待测定的醋酸溶液四、实验步骤1 .打开酸度计电源开关，预热30min。接好复合玻璃电极。2 .用pH=6.86（25C）和pH=4.00（25C）的缓冲溶液将pHs-3c型酸度计pH计的标定（详细见仪器分析实验书151页）。3 .粗测：准确吸取醋酸试液10.00mL于100mL小烧杯中，再加水约20mL。放入搅拌磁子，浸入pH复合电极。开启电磁搅拌器（注意磁子不能碰到电极），用0.

5、1000mol/LNaOH标准溶液进行滴定，1mL读数一次，待到超过化学计量点，初步确定滴定终点。4 .细测：同上，准确吸取醋酸试液10.00mL于100mL小烧杯中，再加水20.00mL。放入搅拌磁子，浸入pH复合电极。开启电磁搅拌器，用NaOH标准溶液进行滴定，滴定开始时每点隔1mL读数一次，在Vep处和化学计量点附近时间隔0.10mL读数一次，记录每个点对应的体积和pH值，过了滴定终点每滴1mL读一次pH值，直至滴定至pH12左右。c、滴定结束后的电极、烧杯和搅拌子都要清洗干净。实验完毕后整理好仪器、器皿，放回原处。五、数据处理1、按前表格的形式从所记录的数据中找出有用的数据进行处里，二

6、级微商法确定滴定终点。2、根据滴定终点求出试样溶液中醋酸的浓度（以g/L表示）。3、根据滴定数据作pHV滴定曲线，4、pHV图中Ve所处的pH值即为pKa,从而可求出醋酸的离解常数Ka。5.与Ka（理论）进行比较，计算相对误差。六、问题讨论1、所使用的酸度计若不事先进行校正，结果是否会一样？2、电位滴定的原理和依据是什么？3、电位法滴定测定与用酚血:为指示剂的滴定中有什么区别？特点是什么?实验二啤酒总酸的测定一、目的要求：1、了解电位滴定的特点及应用范围2、掌握啤酒总酸的测定方法二、实验原理：啤酒中含有各种酸类200种以上，这些酸及其盐类物质控制着啤酒的pH值和总酸的含量。（总酸度：所有酸性成

7、分的总量，用每100mL酒样所消耗的NaOHmmol数来表示。）啤酒以柔和清爽的口感;了酸败的一个明显信号。但总量过高或闻起来有明显的酸味也是不行的,它是啤酒可能发生啤酒总酸的检验和控制是十分重要的。无酸不成酒”，啤酒中含适量的可滴定总酸，能赋予国标规定啤酒总酸度应v2.6mmol/100mL酒样，在实际生产中则控制在v2.0mmol/100mL酒样。图3NaOH滴定啤酒总酸滴定曲线三、仪器与试剂：中本实验利用酸碱和原理，以NaOH标准溶液直接滴定啤酒样品中的总酸。但因为啤酒是含磷酸盐的弱酸性溶液，有较强的缓冲能力，所以在化学计量点处没有明显的突越（如图所示），用指示剂指示的话不能看到颜色的明

8、显变化。可以用pH计在滴定过程中随时测定溶液的pH值至pH=9时即为滴定终点。即使啤酒颜色较深也不妨碍滴定。1、仪器pHS-3c型酸度计、pH复合电极、碱式滴定管、磁力搅拌器2、试剂浓度大约为0.1mol/LNaOH标准溶液市售啤酒四、实验步骤：1、酸度计的调试将酸度计预热30min。将pH=6.86（25C时）的标准缓冲溶液置于塑料烧杯中，放入搅拌子，将复合电极插入标准缓冲溶液中，开动搅拌器，对酸度计进行定位。再用pH=4.00的标准缓冲溶液校核，使仪器读数与该温度下的文献值相差再M.02单位之内。2、样品的处理用倾注法将啤酒来回脱气50次准确移取50.00mL酒样于100mL烧杯中置于40

9、0C水浴锅中保温30分钟并不时振摇，以除去残余的二氧化碳然后冷却至室温。3、在烧杯中放入搅拌子，以适当的速度进行搅拌。用NaOH标准溶液进行滴定，每加1.0mLNaOH记录一次pH值，至ijpH=8.5时，每0.1mL记录一次数据，用NaOH标准溶液滴定至pH=9.00时，记录下所用NaOH的体积V（mL），继续滴至pH=9.5止。根据所得数据绘出NaOH滴定啤酒总酸的滴定曲线。4、啤酒总酸的测定由定义可知，总酸度（mmol）=2CwohVnaoh（pH=9.00）,并判断测定啤酒总酸度是否合格。五、思考题：1、本实验为什么不能用指示剂法指示终点，而可以用电位滴定法？2、电位滴定有哪些特点？实

10、验三电位法测定牙膏中的游离氟：仪器分析实验P19实验四分光光度法测定铁的含量仪器分析实验P44实验五分光光度法测定酸碱指示剂的pKa一、实验目的掌握分光光度法测定酸碱指示剂pKa的方法二、实验原理酸碱指示剂HIn本身是弱酸，电离平衡如下：HInHIn一其中Pka与pH的关系为pH=pKalgH£(1)In-或写成均口口二HIn=pHpKapHlgnm作图得一直线，其截距（当In-=HIn时）等于pKa。实验中】n可由分HInHIn光光度法求得。在低pH下配制指示剂溶液（主要以HIn形式存在），测绘其吸收曲线。然后在高pH下配制指示剂溶液（主要以In-形式存在），测绘其吸收曲线。由两条

11、吸收曲线求出两个Amax值，然后配制一系列不同pH的指示剂溶液，在两个Amax处测量吸光度。AHIn为强酸介质中的吸光度，AIn-为强碱介质中的吸光度，A为中间pH介质的吸光度，它们均可In-1AAHInAm-A由实验测得，其关系为un2=业-（3）因此，pKa可由上式计算(2)和(3)求得。igAHIn-AA-AIn-=pHpKHIn(4)AA此式为本万法的基本公式，以pH为横坐标，lg4为纵坐标作图，所得直线在pH轴A-An-上的截距即为pKa。三、试剂和仪器仪器：分光光度计，pH计，容量瓶，吸管，量筒试齐I：四、实验步骤(1)在9个50mL容量瓶中分别加入2mL澳百里酚蓝溶液，再分别加入

12、如下体积的磷酸盐：在第1瓶中加入4滴浓HCl,第9瓶中力口10滴NaOH溶液，分别用蒸储水稀释至刻度，摇匀。用pH计分别测量pH。(2)吸收曲线。在波长400650nm(以水为参比)分别测定溶液1和9的吸收曲线，并确定两者的最大吸收波长。(3)在两个最大吸收波长下分别测定9个溶液的吸光度。表1吸光度记录表瓶号指示剂/NaH2PO4/mLK2HPO4/mLpHA12.000022.005032.005142.0010552.0051062.001572.0011082.000592.0000五、结果处理(1)绘制HIn和In-的吸收光谱，确定和。(2)将所配溶液分别在看和为测得的吸光度对pH作图

13、，求出两个pKa。(3)由式(3)计算某一波长时口土口，以lg口吐对pH作图，由图求得pKa。HInHIn(4)对比所求pKa并与标准值比较。六、思考题1、为什么溶液1和9可用来选择两个最大的吸收波长？2、若吸光度大于0.8应如何处理？实验六分光光度法同时铭(VI)和钮(VII)的含量实验目的1 .了解吸光度加和性原理；2 .掌握混合物光度法同时测定技术。二、方法原理在多组分体系中，如果各种吸光物质之间不相互作用，这是体系的总的吸光度等于各组分吸光度之和，即吸光度具有加和性。图1为在硫酸中的吸收曲线，表明它们的吸收曲线相互重叠，在进行分光光度法测定时相互干扰。本实验通过实验分别得到波长在440

14、nm和545nm两种物质的吸收系数，再根据吸光度加和性原理，可以通过求解方程组来分别求出未知组分的含量，实现未知溶液中铭（VI）和镒（VII）的同时测定。三、仪器和试剂722型分光光度计；20mL容量瓶；5mL吸量管；0.25mol/LH2SO4溶:吸取浓硫酸6.80mL稀释定容至500mL。0.00500mol/LKMnO4标准溶液：准确称取0.3951g固体KMnO4用水溶解定容至500mL;0.0200mol/LK2Cr2O7标准溶液：准确称取2.9419g固体K2Cr2O7用水溶解定容至500mL;标准溶液：吸取浓硫酸6.80mL稀释定容至500mL。以上用水均为二次蒸储水，试剂均为A

15、R级。四、实验步骤1. MnO4和Cr2O7吸收曲线绘制。分别取0.00500mol/LKMnO4标准溶液和0.0200mol/LK2Cr2O7标准溶液1mL,分别加入到25mL容量瓶中，力口0.25mol/LH2SO4标稀释至刻度线，用1cm的吸收池，以0.25mol/LH2SO4标准溶液作为参比，从波长400560nm每隔10nm测定吸光度（500520nm,每隔5nm测量），以波长为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制MnO4一和Cr2O7的吸收曲线，确定各自的最大吸收波长。2. MnO4和Cr2O7一在2个波长下标准曲线的绘制。取25mL容量瓶10个，分别于并容量瓶力口入0.00500mol/

16、LKMnO4标准溶液0.50、1.00、1.50、2.00、3.00mL。再于另5个容量瓶加入分别加入0.0200mol/LK2Cr2O7标准溶液0.50、1.00、1.50、2.00、3.00mL。将各容量瓶中溶液用0.25mol/LH2SO4标准溶液稀释至刻度，摇匀。分别在440和545nm波长下，用1cm的吸收池，以0.25mol/LH2SO4标准溶液作为参比，测定KMnO4和K2Cr2O7标准系列中各溶液的吸光度，以浓度为横坐标，吸光度为纵坐标绘制MnO4一和Cr2O7一标准曲线，并计算sMn440、£Cr440和£Mn545、£Cr545的值。3. 未知

17、溶液吸光度的测定。准确移取1.00mL样于25mL容量瓶中，用0.25mol/LH2SO4标准溶液稀释至刻度，摇匀，分别在440和545nm波长下，用1cm的吸收池，以0.25mol/LH2SO4标准溶液作为参比，测定水样溶液总吸光度A440和A545。根据吸光度的加和性原理，列出方程组计算水中Cr（VI）和镒（VII）的含量与浓度。五.数据处理1 .绘制MnO4和Cr2O7吸收曲线2 .分别绘制MnO4一和Cr2O7在440nm和545nm两个波长下标准曲线，根据线性回归方程计算£Mn440、£Cr440和£Mn545、£Cr545。3 .根据公式计算未知溶液中的铭(VI)和镒(VII)含量。铭和镒的含量根据实验数据按下式