壹種電極(ji)適(shi)用(yong)多種(zhong)滴(di)定——溫(wen)度滴(di)定法(fa)
壹(yi)種(zhong)電(dian)極適(shi)用(yong)多種(zhong)滴(di)定——溫(wen)度滴(di)定法(fa)
當(dang)常規(gui)滴(di)定法(fa)方(fang)法(fa)不能(neng)解決我們的滴(di)定問題或(huo)者(zhe)不能(neng)獲得穩(wen)定準(zhun)確(que)的結(jie)果時,我們可以嘗試(shi)選擇(ze)溫(wen)度滴(di)定法(fa)來(lai)替(ti)代。今(jin)天(tian)帶大家(jia)了(le)解(jie)壹(yi)下(xia)溫(wen)度滴(di)定法(fa)的相關內容(rong):
1、溫度滴(di)定法(fa)的基本原(yuan)理(li)
2、溫度滴(di)定法(fa)的特(te)點(dian)
3、典型的溫度滴(di)定曲(qu)線(xian)
4、溫(wen)度滴(di)定儀(yi)與(yu)電(dian)極
5、溫(wen)度滴(di)定方(fang)法(fa)的相關參(can)數
6、滴(di)定劑(ji)的(de)標(biao)定和(he)方(fang)法(fa)空(kong)白(bai)值(zhi)的(de)測定
壹(yi)、溫(wen)度滴(di)定法(fa)的基本原(yuan)理(li)
溫度滴(di)定法(fa)是壹(yi)種(zhong)用(yong)熱焓(han)量的(de)變化來(lai)指(zhi)示(shi)終(zhong)點的滴(di)定技(ji)術(shu)。
每壹種化學反(fan)應的(de)發(fa)生都會產生或(huo)者(zhe)消耗(hao)熱量(liang),我們可以通過(guo)熱(re)敏(min)電(dian)阻來(lai)監測(ce)這(zhe)些(xie)微小(xiao)溫度的(de)變(bian)化,當(dang)滴(di)定劑(ji)和(he)待(dai)分析物的反(fan)應壹(yi)旦結(jie)束(shu)就(jiu)不再(zai)會(hui)有(you)熱量(liang)產生或(huo)者(zhe)熱量(liang)消耗(hao),因此(ci)可(ke)以(yi)通過(guo)溫(wen)度曲(qu)線(xian)上(shang)的(de)突(tu)躍來(lai)表(biao)示(shi)滴(di)定終(zhong)點(dian)。

圖(tu)中(zhong),等當(dang)點(dian)前(qian)為(wei)放(fang)熱(re)反(fan)應,滴(di)定杯(bei)溫(wen)度上(shang)升(sheng)。到(dao)達(da)等當(dang)點(dian)後,反(fan)應熱(re)消失(shi)。
二(er)、溫(wen)度滴(di)定法(fa)的特(te)點(dian)
● 測量範圍:溫度滴(di)定法(fa)適(shi)用(yong)於樣(yang)品含(han)量在百分含量(liang)或(huo)者(zhe)千分(fen)含量(liang)範(fan)圍。
● 滴(di)定劑(ji)濃(nong)度:溫(wen)度滴(di)定法(fa)滴(di)定劑(ji)濃(nong)度含(han)量(liang)壹般要比常規(gui)電(dian)位(wei)滴(di)定要(yao)求(qiu)的(de)濃(nong)度高,大(da)概(gai)在0.1mol/L~2mol/L的(de)範圍。高含(han)量(liang)的滴(di)定劑(ji)可(ke)以(yi)確(que)保與(yu)被測物之間(jian)發(fa)生劇(ju)烈的放(fang)熱(re)或(huo)者(zhe)吸(xi)熱反(fan)應,從而產生的(de)溫度變(bian)化也比較大。
優(you)點(dian):
1、滴(di)定速(su)度非(fei)常快:壹次(ci)滴(di)定通常只需2-3分(fen)鐘(zhong),長滴(di)定大(da)約(yue)5分(fen)鐘。
2、只需壹(yi)種(zhong)電(dian)極:所有(you)滴(di)定反(fan)應包括(kuo)酸堿(jian)反(fan)應、氧(yang)化還原(yuan)反(fan)應、沈(chen)澱(dian)反(fan)應等只需要(yao)壹(yi)種(zhong)電極(ji)。該電極(ji)是免(mian)維(wei)護的,無(wu)需校(xiao)準(zhun)或(huo)補充(chong)電解(jie)液,幹燥儲(chu)存(cun)。
3、基(ji)體(ti)效應(ying)對(dui)傳(chuan)感器的(de)影響(xiang)通常可以忽(hu)略(lve),減少了(le)樣(yang)品(pin)制(zhi)備(bei)過(guo)程(cheng)。
三(san)、典型的溫(wen)度滴(di)定曲(qu)線(xian)
1
放(fang)熱(re)溫度滴(di)定曲(qu)線(xian)
下(xia)面(mian)是壹(yi)個理想(xiang)的放(fang)熱(re)溫度滴(di)定曲(qu)線(xian)。 對(dui)於(yu)放(fang)熱(re)反(fan)應,在(zai)滴(di)定過(guo)程(cheng)中(zhong)會產生熱(re)量,到(dao)達(da)終(zhong)點後,因(yin)為(wei)不再(zai)產生熱(re)量,樣(yang)品溶(rong)液的(de)溫(wen)度再(zai)次(ci)降(jiang)低(di)。
放(fang)熱(re)反(fan)應的(de)典型(xing)例子(zi)是酸(suan)堿(jian)滴(di)定。


2
吸(xi)熱溫度滴(di)定曲(qu)線(xian)
下(xia)面(mian)是壹(yi)個理想(xiang)的吸(xi)熱溫度滴(di)定曲(qu)線(xian)。 對(dui)於(yu)吸(xi)熱反(fan)應,在(zai)滴(di)定過(guo)程(cheng)中(zhong)熱量被消耗(hao),到終(zhong)點後,因(yin)為(wei)沒(mei)有(you)更(geng)多(duo)的(de)熱(re)量被消耗(hao),樣品(pin)溶液中的溫度再(zai)次(ci)升(sheng)高或(huo)穩(wen)定。
吸(xi)熱反(fan)應的(de)典型(xing)例子(zi)是用(yong)EDTA滴(di)定Mg。


四、溫(wen)度滴(di)定儀(yi)與(yu)電(dian)極
1
859溫(wen)度滴(di)定儀(yi)

2
溫度電(dian)極(ji)

為(wei)了(le)測(ce)量(liang)焓(han)的變化和溫度的(de)變(bian)化,需要壹(yi)個快速(su)和(he)靈(ling)敏的(de)傳(chuan)感器——溫(wen)度探(tan)頭(tou)。有(you)兩種類型的(de)溫度探(tan)頭(tou),適(shi)合於(yu)不同(tong)種類樣品(pin)。
● 溫度探(tan)頭(tou)(貨(huo)號:6.9011.020):適(shi)用(yong)於水(shui)和非(fei)水(shui)的滴(di)定,但(dan)不耐HF。
●耐HF溫度探(tan)頭(tou)(貨(huo)號:6.9011.040): 這個版本耐HF, 但(dan)它(ta)只能用(yong)於水(shui)溶液(ye)樣品(pin)的滴(di)定。
註(zhu)意:
1. 不要(yao)移除(chu)溫度探(tan)頭(tou)的白(bai)色(se)保護帽(mao),這(zhe)將(jiang)破壞(huai)傳(chuan)感器的(de)頂端(duan)。
2. 耐HF溫度探(tan)頭(tou)不能(neng)在有(you)機溶劑(ji)樣品(pin)中(zhong)使(shi)用(yong),因為(wei)有(you)機溶劑(ji)會導(dao)致塗(tu)層膨(peng)脹(zhang),從而使(shi)HF進入並(bing)侵蝕裏(li)面的玻璃。
3. 請用(yong)合適(shi)的溶(rong)劑(ji)沖(chong)洗清(qing)潔傳(chuan)感器,不要(yao)使用(yong)牙刷(shua)或(huo)超聲波(bo)清(qing)洗。
4. 在每(mei)個系列(lie)樣品(pin)後,用(yong)水(shui)或(huo)其他清(qing)洗溶液(ye)沖(chong)洗傳(chuan)感器,然(ran)後幹(gan)燥儲(chu)存(cun)。
五、參(can)數設(she)定
1
加(jia)液(ye)速(su)率

● 大多(duo)數滴(di)定的(de)平(ping)均(jun)加(jia)液(ye)速(su)率為(wei)4mL/min。
● 對(dui)於(yu)焓低(di)的(de)滴(di)定反(fan)應,推(tui)薦較(jiao)高的(de)滴(di)定加(jia)液(ye)速(su)率6 mL/min。
當(dang)兩個等當(dang)點(dian)靠(kao)得很(hen)近時,可能需(xu)要(yao)使(shi)用(yong)較低(di)的(de)加(jia)液(ye)速(su)率來(lai)實(shi)現(xian)令(ling)人滿意(yi)的(de)明(ming)顯分(fen)離。
註(zhu)意:
1. 加(jia)液(ye)速(su)率對(dui)二(er)階導(dao)曲線(xian)的(de)形狀(zhuang)有(you)很(hen)大的(de)影響(xiang),對(dui)空(kong)白(bai)值(zhi)也有(you)很(hen)大的(de)影響(xiang)。較(jiao)高的(de)加(jia)液(ye)速(su)率通常意味著(zhe)較(jiao)高的(de)空(kong)白(bai)值(zhi)。如(ru)果改變(bian)了加(jia)液(ye)速(su)率,就(jiu)需(xu)要(yao)重(zhong)新(xin)確(que)定空(kong)白(bai)。
2. 在(zai)滴(di)定過(guo)程(cheng)中(zhong),為(wei)了(le)確(que)保熱(re)量的變(bian)化壹致,滴(di)定劑(ji)需(xu)要(yao)以恒(heng)定速(su)率添加(jia)。

上圖(tu)顯(xian)示(shi)了(le)加(jia)液(ye)速(su)率如(ru)何(he)影響(xiang)EP和(he)滴(di)定曲(qu)線(xian),高加(jia)液(ye)速(su)率會(hui)使(shi)EP向右偏(pian)移(yi)。所以在(zai)空(kong)白(bai)和(he)樣(yang)品測定中(zhong)需(xu)要(yao)使用(yong)相同的加(jia)液(ye)速(su)率。
2
過(guo)濾(lv)因(yin)子(zi)
過(guo)濾(lv)因(yin)子(zi)可(ke)以(yi)使滴(di)定曲(qu)線(xian)中(zhong)的(de)噪聲最小(xiao)化,隨著過(guo)濾(lv)因(yin)子(zi)的(de)增(zeng)加(jia),二(er)階導(dao)曲線(xian)變(bian)得越(yue)來(lai)越(yue)平(ping)坦,過(guo)濾(lv)因(yin)子(zi)缺(que)省(sheng)值(zhi)為(wei)50。

3
停(ting)止參(can)數

● Stop volume:通常停(ting)止體積(ji)應(ying)小(xiao)於或(huo)等於(yu)滴(di)定管(guan)體積(ji)。因(yin)為(wei)當(dang)滴(di)定管(guan)需要重新(xin)添加(jia)時(shi),滴(di)定曲(qu)線(xian)會(hui)斷(duan)開。
● Stop slope:停(ting)止斜率取(qu)決於(yu)樣(yang)品(pin),也取(qu)決於(yu)滴(di)定容(rong)器中(zhong)滴(di)定液(ye)的(de)體(ti)積(ji)。建(jian)議(yi)在選擇(ze)停(ting)止斜率前(qian),對(dui)幾(ji)種不同(tong)樣品(pin)量(liang)和滴(di)定量(liang)的(de)測(ce)量點(dian)進行評估(gu)。
● Stop slope active after:如果在此(ci)定義(yi)的(de)體(ti)積(ji)之(zhi)前(qian)到達(da)停(ting)止斜率,則(ze)忽(hu)略。在(zai)滴(di)定開(kai)始(shi)時(shi)通常存在非(fei)平(ping)衡(heng)狀態(tai),這(zhe)可能導致滴(di)定提前(qian)停(ting)止。
●Additional volume after stop:停(ting)止後的(de)附(fu)加(jia)體(ti)積(ji)參(can)數,定義(yi)了(le)達(da)到(dao)停(ting)止參(can)數後滴(di)定液(ye)加(jia)入(ru)的體積(ji)。
4
評估(gu)標準(zhun)

● Evaluation start:定義(yi)了(le)滴(di)定曲(qu)線(xian)上(shang)的(de)滴(di)定體(ti)積(ji)是從哪裏(li)開始評估(gu)的。在(zai)本例中,0.1 mL之(zhi)前(qian)的不會(hui)參(can)與評估(gu)。
● End points:可以(yi)根據體積(ji)或(huo)峰值(zhi)高度進行排序(xu)。如(ru)果您希(xi)望(wang)有(you)多個EP,建(jian)議(yi)按體積(ji)排序(xu)。如(ru)果您希(xi)望(wang)只有(you)壹個EP點,建(jian)議(yi)按照峰值(zhi)高度排序(xu),選擇(ze)EP最大(da)的(de)那個。
● EP criterion:為(wei)等當(dang)點(dian)識(shi)別標(biao)準(zhun)。如果二(er)階導(dao)曲線(xian)的(de)峰(feng)高高度超過(guo)該設(she)定的(de)標(biao)準(zhun),則視為(wei)等當(dang)點(dian)。識(shi)別標(biao)準(zhun)值(zhi)可(ke)以根據實(shi)際(ji)情(qing)況進行修(xiu)改。
▶ 如(ru)果為(wei)放(fang)熱(re)反(fan)應,出(chu)正(zheng)峰,高度超過(guo)5,如(ru)10,被識別為(wei)等當(dang)點(dian)。
▶ 如(ru)果為(wei)吸(xi)熱反(fan)應,出(chu)倒(dao)峰(feng),高度低(di)於(yu)-5,如(ru)-30,被識別為(wei)等當(dang)點(dian)。
六(liu)、滴(di)定劑(ji)的(de)標(biao)定和(he)方(fang)法(fa)空(kong)白(bai)值(zhi)的(de)測定
1
滴(di)定劑(ji)的(de)標(biao)定
1) 加(jia)入(ru)不同(tong)體積(ji)的(de)標準(zhun)品,得到相應的消耗(hao)的滴(di)定液(ye)體(ti)積(ji)。
2) 以(yi)標準(zhun)品摩爾(er)量為(wei) x 軸(zhou),消耗(hao)的滴(di)定劑(ji)體(ti)積(ji)為(wei) y 軸(zhou),對(dui)所得的結(jie)果做線(xian)性(xing)擬(ni)合。
3) 斜率的(de)倒(dao)數(shu)為(wei)滴(di)定劑(ji)的(de)濃(nong)度。
▶ 舉(ju)例(li):
在滴(di)定杯(bei)中(zhong)分(fen)別加(jia)入(ru) 0.5,1,1.5,2,2.5mL 硫(liu)酸(suan)鈉(na)溶液(ye),再(zai)加(jia)入(ru) 5mL 氟化氫銨和 50mL 蒸餾(liu)水(shui),然(ran)後用(yong)硝(xiao)酸鋁和(he)硝(xiao)酸鉀的(de)滴(di)定劑(ji)滴(di)定至(zhi)第壹(yi)個終點(dian)。
N(Na+)(mmol)=VNa2SO4 x CNa2SO4 x 2
CNa2SO4 =0.4mol/L


滴(di)定劑(ji)濃(nong)度為(wei):
C=1/K
=1/1.8536=0.5395mol/L
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方(fang)法(fa)空(kong)白(bai)值(zhi)的(de)測定
1) 加(jia)入(ru)不同(tong)體積(ji)/質量的樣(yang)品(pin),得到相應的消耗(hao)的滴(di)定液(ye)體(ti)積(ji)。
2) 以(yi)樣品(pin)量(liang)為(wei) x 軸(zhou),消耗(hao)的滴(di)定劑(ji)體(ti)積(ji)為(wei) y 軸(zhou),對(dui)所得的結(jie)果做線(xian)性(xing)擬(ni)合。
3) y軸(zhou)截距即(ji)為(wei)空(kong)白(bai)值(zhi)。
▶ 舉(ju)例(li):
分別取(qu)樣品50,60,70mL,加(jia)入(ru) 5mL 氟化氫銨,用(yong)滴(di)定劑(ji)滴(di)定至(zhi)第壹(yi)個終點(dian)。
對(dui)所得的結(jie)果做線(xian)性(xing)擬(ni)合,y軸(zhou)截距0.1199即(ji)為(wei)空(kong)白(bai)值(zhi)。




