酸堿滴定法的應(yīng)用
實驗室k / 2019-07-08
酸堿滴定法能測定一般的酸、堿以及能與酸堿起反應(yīng)的物質(zhì)，還能間接測定一些非酸又非堿的物質(zhì)，所以應(yīng)用范圍非常廣泛，現(xiàn)按滴定方式的不同分別敘述如下：
一、直接滴定法
凡強(qiáng)酸、C·Ka≧10（-8次方）的弱酸、混合酸、多元酸，都可用標(biāo)準(zhǔn)堿溶液直接滴定。凡強(qiáng)堿、C·Kb≧10（-8次方）的弱堿，都可用標(biāo)準(zhǔn)酸溶液直接滴定。強(qiáng)堿弱酸生成的鹽，當(dāng)其對應(yīng)弱酸的Ka值小于10（-7次方），可以直接用標(biāo)準(zhǔn)酸溶液滴定；強(qiáng)酸弱堿組成的鹽，當(dāng)其對應(yīng)堿的Kb值小于10（-7次方），可以直接用標(biāo)準(zhǔn)堿溶液滴定。
測定實例
1.食醋中總酸度的測定 在食品檢驗中，經(jīng)常測定食醋中醋酸含量借以檢定食醋的質(zhì)量。食醋中約含醋酸3～5％；此外含有少量其它有機(jī)酸，一般用NaOH滴定，測出其總酸量來表示醋酸的含量。用NaOH溶液滴定HAc的反應(yīng)如下：
以酚酞為指示劑，終點時溶液由無色變至淡紅色。
2.碳酸鈉和碳酸氫鈉混合物的含量測定 Na2CO3和NaHCO3都是強(qiáng)堿弱酸鹽，對應(yīng)的H2CO3酸性很弱(K1＝4.3×10（-7次方），K2＝5.6×10（-11次方）)，故可以用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定。由于Na2CO3的堿性比NaHCO3強(qiáng)，因此，鹽酸先中和Na2CO3成NaHCO3，然后再進(jìn)一步中和NaHCO3成H2CO3。反應(yīng)式如下：
Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl
第一步反應(yīng)用酚酞指示其終點(等當(dāng)點pH為8.3)，第二步中和反應(yīng)用甲基橙指示其終點(等當(dāng)點pH為3.9)。設(shè)酚酞指示劑變色時用去鹽酸標(biāo)準(zhǔn)體積為V1毫升，當(dāng)甲基橙指示劑變色時，用去鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液體積為V2毫升。消耗于Na2CO3和NaHCO3的標(biāo)準(zhǔn)酸體積可用圖解表示如下：
二、間接滴定法
有些物質(zhì)雖具有酸性或堿性，但不宜直用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，這時，可先加入準(zhǔn)確過量的標(biāo)準(zhǔn)溶液，待作用完全后，再用另一種標(biāo)準(zhǔn)溶液回滴。如難溶于水的CaCO3、ZnO或MgO、空氣中CO2含量測定等。另有一些被測物質(zhì)，當(dāng)不能選擇適當(dāng)指示劑或不能直接與酸或堿起定量反應(yīng)時，可利用某一特殊反應(yīng)，使置換出另一生成物，再用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定此生成物。如硼酸的測定、無機(jī)銨鹽及含氯的有機(jī)物中氮的含量測定等。
測定實例
1.食品中附加劑硼酸的含量測定 硼酸(H3BO3)是一種極弱的酸，其K1、K2、K3均小于10（-7次方），使C·Ka＜10（-8次方），故不能用標(biāo)堿溶液直接滴。
硼酸可以與甘油絡(luò)合生成甘油酸，增加了酸的強(qiáng)度，Ka＝3×10（-7次方），使C·Ka≧10（-8次方），就可以用標(biāo)準(zhǔn)堿溶液直接滴定了。反應(yīng)式如下：
等當(dāng)點pH約9.6，可選用酚酞為指示劑，終點淡紅色。每一分子H3BO3相當(dāng)于1分子甘油硼酸，相當(dāng)于1分子NaOH，所以硼酸的當(dāng)量等于其分子量。
2.銨鹽中氨的含量測定 以NH4Cl為例來說明。由于組成NH4Cl的弱堿NH3·H2O，Kb為1.76×10（-5次方）(大于10（-7次方）)堿性較強(qiáng)直接滴定有困難?？衫娩@鹽與甲醛作用，生成六次甲基四胺(優(yōu)洛托品)，同時放出定量的酸，放出的酸可用標(biāo)準(zhǔn)堿溶液直接滴定。其反應(yīng)如下：
4NH4Cl+6HCHO=(CH2)6N4+4HCl+6H2O
可用酚酞為指示劑，用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液成微紅色。
3.血漿中總氮含量的測定 血漿中含有蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)的含最可用總氮含量來表示。測定時先將血漿消化，即利用濃H2SO4的氧化性和脫水性，使有機(jī)物質(zhì)中的碳和氫被氧化成CO2和H2O逸出，其中的氮轉(zhuǎn)變?yōu)?NH4)2SO4。生成的銨鹽與過量NaOH作用，用水蒸汽蒸餾法，將NH3蒸餾出來。將蒸出的NH3用準(zhǔn)確而又過量的標(biāo)準(zhǔn)酸(如HCl)吸收，然后以甲基橙為指示劑，用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液，滴定剩余的酸，便可算出血漿中總氮的含量。反應(yīng)式如下：
(NH4)2SO4+2NaOH=2NH3↑+Na2SO4+2H2O
NH3+HCl(過量)=NH4Cl+HCl(剩余)
HCl(剩余)+NaOH=NaCl+H2O
由于1分子(NH4)2SO4=2個N=2分子NH3=2分子HCl=2分子NaOH，所以氮的當(dāng)量等于氮的原子量。
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.jpg "計算式")
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