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【深度热点】常见的滴定问题分析,相信你也遇见过!

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2019-02-12 15:42
来源:实验与分析
实验与分析
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  滴定分析是实验室最常用的分析方法,在实际滴定操作的过程中总会遇到各种各样的问题,包括、一些结果还是超出了误差范围、找不到滴定终点和对滴定概念理解不透等等,今天小析姐就和对这些常见的滴定问题进行分析和探讨,希望能对你在实验室滴定分析方面有更好把握。

  首先,滴定分析的分类

  1.酸碱滴定法

  滴定分析法中,酸碱滴定最基本。

  中心问题:“酸碱平衡”,本质是酸碱之间的质子传递。

  2.配位滴定法

  主要是:EDTA的结构、性质、配位平衡、稳定常数、滴定曲线、指示剂的选择

  及消除干扰的方法

  重点:配位平衡

  在配位滴定中, 除主反应外, 还有各种副反应干扰主反应的进行, 反应条件对配位平衡有很大的影响。

  3.氧化还原滴定法

  氧化还原滴定法的核心仍然是平衡, 是以电子转移为依据的平衡.

  反应条件对平衡的影响很大

  4.沉淀滴定法

  沉淀滴定法的核心是沉淀平衡。

  重点是银量法, 根据确定终点的方法不同, 可分为摩尔法、福尔哈德法、吸附指示剂法。

  滴定分析法对化学反应的要求

  1、反应必须定量完成:

  被测物质与标准溶液之间必须按照一定的反应方程式进行;

  有确定的化学计量关系;

  无副反应发生;

  反应完全度达到99.9%以上;

  2、反应必须快速:最好瞬间完成

  对于速率较慢的反应,有时可通过控制适当条件提高反应速率(如,加热、催化剂等)

  3、必须有适宜的方法滴定终点:

  如,指示剂、仪器法等。

  常见的滴定问题分析

  1.滴定结果有误,结果总是平时的一半或两倍,原因是什么?

  这可能有多种原因,结果恰好是预期值的一半或两倍说明这是由于系统误差造成的。

  首先要做的就是在安装数据中检查为滴定剂所设定的滴定管体积是否与实际相符。滴定剂清单包含所有与滴定剂相关的信息:名义浓度,滴定管体积,所在驱动器以及在滴定度测定后自动储存的当前滴定度值。

  如果指定的是5mL的滴定管,但实际使用了10mL的滴定管,那么计算结果就只有预期值的一半,反之亦然。 另一种原因可能在于滴定剂的浓度。在结果的计算过程中,名义浓度乘以滴定度才能得到实际浓度,因此错误的名义浓度就可能导致错误的结果。例如:在滴定剂清单中给出的NaOH浓度是0.5 mol/L,而实际上你用的是1.0mol/L的溶液,那么你的结果也就只有预期值的一半了。

  此外,滴定反应的平衡数z也必须准确,也就是要知道反应的化学计量关系是什么,是不是1:1的反应。错误的平衡数也必将导致结果变成预期值的一半或两倍。

  3.滴定终点和等当点有何区别?

  终点滴定(EP)指传统的滴定步骤:滴定剂持续加入直至反应终止,如用指示剂指定时观察到颜色的变化。对于全自动电位滴定仪来说,持续滴定样品直至达到原先设定的某值,如pH=8.2。

  等当点是被分析物和试剂的浓度正好相同的那个点。多数情况下,该点完全等同于滴定曲线的回归点,如酸/碱滴定的滴定曲线。曲线的回归点由相应的pH或电位值及滴定剂消耗量(mL)来定义。等当点由浓度已知的滴定剂的消耗量计算得出。通过浓度和滴定剂消耗量能算出已与样品反应的物质的量。全自动电位滴定仪根据滴定曲线应用专用数学评估步骤评估测量点,然后再依据这条评估后的滴定曲线计算出等当点。

  4.天平的精度该为多少才能保证或得准度及精度的结果?

  这个问题的答案涉及许多内容,如预期结果和样品的均匀程度,两者都决定了最佳的样品量、最终结果的小数位及所需的最终结果精度。一般而言,操作者必须对样品量至少设置四个重要指标。以下是一些建议: 样品量与小数位的对应关系:

  1-10g.............................3

  0.1-1g............................4

  0.01-0.1g.......................5

  5.电极该保存在哪?

  要保存一支复合电极,理想的情形是电极处于平衡状态。主要是指电极的参比部分,其经常发生电解质的流动。多数情况下,最佳的介质是电极参比系统所用的电解质,因为这样能保证液络部没有电解质流动。

  对于半电池电极,有三种主要类型:

  第一种自然是pH半电池,其最佳的保存介质是pH7缓冲液。

  第二种常用的半电池则是离子选择性电极(ISE)。短期保存时使用被测离子的稀释溶液(0.001M)能保证电极始终处于备用状态;长期保存时,大多数ISE则干藏。

  第三种半电池是双液络部(或单液络部)参比电极。如果短期的话,这种电极应保存在盐桥电解质中,如长期则须清空并干藏。

  6.该用那种电极进行非水滴定?

  总的来说,进行非水滴定时有三种主要电极问题。

  1)水性电解质和非水溶剂的问题。更换电极电解质马上就能解决问题。

  2)问题与样品不导电有关,其会导致测量和参比半电池间或复合电极的某些部分的电路不畅,从而使信号噪声大,这种情况在使用带标准陶瓷液络部的参比电极时尤为突出。这个问题的部分解决方法是使用DG113之类带伸缩性液络部的电极。该电极的电解质为LiCl乙醇溶液,其伸缩性液络部增大了测量和参比部分的接触面,因此降低了噪声。

  3)问题则非电极本身的问题,而更多涉及到电极保养。要使一支pH复合电极正常工作,需要氢化电极膜(电极泡)。将电极置于去离子水中调节。在非水滴定中该电极膜会逐渐脱去氢离子并降低电极的响应速度。所以,要避免这种现象发生,电极需要经常浸没在水中反复调节。

  7.为何得不到结果,或结果为0,从曲上看突跃很明显?

  发生这种情况有几个原因,多数是由于方法中的阈值设得太大。将测量数值表打印出来并查看一阶导数的最大值。方法中的阈值必须设得比该值低。通常情况下,我们建议在滴定曲线陡峭时将阈值设成一阶导数最大值的50%左右,滴定曲线平坦时最多设成80%。请记住:得不到结果还与趋势(滴定曲线的走向)定义错误及等当点范围选错有关。

  8.影响指示剂变色范围的因素

  温度:

  温度改变,指示剂的变色范围也随之改变,例如:18℃时,甲基橙的变色范围为3.1-4.4;100℃时,则为2.5-3.7。

  溶剂:

  指示剂在不同溶剂中变色范围不同

  指示剂用量:

  浓度小:颜色变化灵敏

  浓度大:终点颜色变化不敏锐

  指示剂用量少一点为佳。

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