首頁>技術(shù)中心>技術(shù)資訊>電分析化學(xué)法儀器結(jié)構(gòu)與原理（三）
電分析化學(xué)法儀器結(jié)構(gòu)與原理（三）
發(fā)布時間：2017-09-01
六、氧化還原電位滴定法測定Fe2+含量
1、實驗?zāi)康?/p>
學(xué)習(xí)氧化還原電位滴定法的原理與方法。
2、實驗原理
用Ce4+滴定Fe2+，反應(yīng)如下：
在化學(xué)計量點以前電極電位由Fe3+／Fe2+電對來確定，在化學(xué)計量點后電極電位由Ce4+／Ce3+電對確定。在化學(xué)計量點，電位由兩體系的標(biāo)準(zhǔn)電極電位的平均值確定：
3、儀器與試劑
儀器：帶微處理器的離子計，鉑電極，雙液接甘汞電極，電磁攪拌器。
試劑：O.1000mol／L硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液：稱取39.212g基準(zhǔn)試FeSO4?(NH4)2SO4?6H2O，加濃H2SO4和H2O溶解并稀釋至1L，H2 SO4濃度約1mol／L。
0.1mol／L Ce4+標(biāo)準(zhǔn)溶液：溶解分析純Ce(S04)2?2(NH4)2S04?2H20約63g，加H2S04和H2O溶解并稀釋至1L，含H2SO4約1mol／L。
4、實驗內(nèi)容與步驟
（1)Ce4+標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定
移取10.OOmL FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液，加20mL濃度為1mol／L的H2SO4，插入鉑電極和飽和甘汞電極，放人磁攪拌子攪拌。從滴定管滴加O.1mol／L Ce4+標(biāo)準(zhǔn)溶液，遠(yuǎn)離化學(xué)計量點時，每滴入1.00mL記錄一次讀數(shù)；在化學(xué)計量點附近，每滴加O.05mL記錄一次讀數(shù)，至少滴人2倍化學(xué)計量的Ce4+以Ce4+滴加體積對電位讀數(shù)作圖，得滴定曲線，求化學(xué)計量點對應(yīng)的Ce4+體積。
(2)含F(xiàn)e2+試液中Fe2+含量的測定
移取10.OOmL含F(xiàn)e2+試液，與上述步驟相同，以Ce4+標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。平行測定3次。
5、注意事項
滴定液加入速度不宜過快，尤其是接近化學(xué)計量點處，否則體積不準(zhǔn)。
6、數(shù)據(jù)處理
(1)計算Ce4+標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，并計算試液中Fe2+含量。
(2)報告平均值及標(biāo)準(zhǔn)偏差。
七、絡(luò)合電位滴定法連續(xù)測定溶液中Bi計，Pb抖，Ca+。
1、實驗?zāi)康?/p>
學(xué)習(xí)以汞電極為指示電極進行絡(luò)合滴定的方法以及連續(xù)測定樣品中不同物質(zhì)的原理與方法。
2、實驗原理
若溶液中同時含有幾種離子M1，M2和M1，它們都能和EDTA形成絡(luò)合物，且Kmiy＞KM2Y＞KM3Y。當(dāng)用EDTA滴定時，M1首先被滴定。這時M1能否被準(zhǔn)確滴定，取決于溶液中M2和M3是否干擾M1的滴定。干擾主要來自M2，選擇適當(dāng)?shù)膒H值，在:
條件下可準(zhǔn)確滴定M1而M2不干擾。式中，cM1為在化學(xué)計量點時M1的濃度；CM2為在化學(xué)計量點時M2的濃度；lgKM1Y，lgKM2Y分別為金屬離子M1和M2與EDTA的絡(luò)合形成常數(shù)的對數(shù)。LgKMIY為M1與EDTA的條件絡(luò)合常數(shù)的對數(shù)。
Bi3+，Pb2+和Ca2+與EDTA的絡(luò)合穩(wěn)定常數(shù)分別為28.2，18.O和10.7。當(dāng)Bi3+,Pb2+，Ca2+的濃度都為0.0nnol／L時，一次取樣可連續(xù)地滴定各自的含量，用電位滴定法可解決無合適指示劑的困難。將溶液的pH值調(diào)節(jié)至1.2，用Hg電極作為指示電極，飽和甘汞電極為參考電極，此時可準(zhǔn)確滴定Bi3+而Pb2+和Ca2+不干擾。當(dāng)Bi3+滴定至終點，將溶液pH值調(diào)節(jié)至4.O，再滴定Pb2+，這時Br3+已經(jīng)絡(luò)合為BiY不干擾Pb2+的滴定，Ca2+的存在滿足式(8.13)也不干擾Pb2+的滴定。當(dāng)Pb2+滴定至終點后，再將溶液的pH值調(diào)節(jié)至8.O滴定Ca2+，因而可連續(xù)測定樣品中3種離子的濃度。
3、儀器與試劑
儀器：帶微處理器的離子計，汞電極，雙液接參考電極，25mL滴定管，20mL和25mL移液管，l(OOmL燒杯，電磁攪拌器。
4、實驗內(nèi)容與步驟
(1)EDTA溶液的配置及標(biāo)定：稱取分析純乙二胺四乙酸二鈉鹽(Na2C10H14N2 08?2H2O，EDTA)3.28g溶于適量水中，定容至1 L，搖勻。濃度約0.01mol／L。移取20.OOmL Cu2+標(biāo)準(zhǔn)溶液于100mL燒杯中，加入5.OOmLHac-NaAc緩沖溶液和3滴0.001mol／L Hg-EDTA溶液。插入汞電極與參考電極，將離子計置于mV檔，在攪拌下記錄離子計讀數(shù)。用O.01mol／L EDTA溶液滴定，開始時每加入1.OOmL溶液記錄一次電位值，當(dāng)接近終點時，每加0.05mL溶液記錄一次讀數(shù)。用作圖法求出滴定終點時EDTA體積，計算EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度。
(2)試樣中Bi3+的含量測定：往100mL燒杯中移取含Bi3+，Pb2+，Ca2+試樣10.00mL，水20 mL，加0.001mol／L Hg-EDTA溶液3滴，加2.5 mL lmol／LHNO3。溶液pH值大約為1.2，若相差較大則需事先調(diào)節(jié)試樣酸度。插入汞電極與參考電極，置離子計于mV擋。在攪拌下用0.01mol／L EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，開始時每加1．OOmL標(biāo)準(zhǔn)溶液記錄一次電位值，接近終點時每加0.05mL標(biāo)準(zhǔn)溶液記錄一次。用作圖法求出終點時EDTA體積V1。
(3)pb2+含量的測定：向溶液中加入5.0mL HAc―NaAc緩沖溶液，使溶液pH值為4.0。此時滴定管中EDTA溶液也無需調(diào)至0.00mL，繼續(xù)由EDTA滴定，并記錄滴定過程中的mV數(shù)。根據(jù)滴定曲線求得終點時的EDTA的總體積V2。
(4)Ca2+含量的測定：再向溶液中加入5.0mL NH3―NH4NO3，使溶液pH值為8.0。用EDTA溶液繼續(xù)滴定至終點，記錄滴定過程的電位值，根據(jù)滴定曲線求得所消耗EDTA總體積V2。
(5)重復(fù)3次上述滴定過程。
(6)實驗完成后，洗凈燒杯和電極，回收含Pb2+廢液。清洗滴定管，將汞電極泡在去離子水中，參考電極收入電極盒中。
5、注意事項
Pb2+與C1一生成沉淀，因此需使用帶有硝酸鉀鹽橋的雙液接參考電極，其外室中充5mol／L KNO3作為鹽橋。
6、數(shù)據(jù)處理
由EDTA體積V1計算Bi2+的含量；從體積V2中減去V1，即得到滴定Pb2+時消耗的EDTA體積，計算溶液中的Pb2+含量；從體積V2中減去滴定Bi3+和Ph2+的EDTA總體積V2可計算滴定Ca2+所消耗的EDTA體積，計算樣品中Ca2+濃度。由3次滴定的結(jié)果報告樣品中Bi2+，Pb2+，Ca2+的含量的平均值及標(biāo)準(zhǔn)偏差。
八、自動電位滴定法測定水中Cl一和I一的含量
1、實驗?zāi)康?/p>
學(xué)習(xí)用自動電位滴定法測定物質(zhì)濃度的方法。
2、實驗原理
用銀離子的溶液作滴定劑的電位滴定法廣泛應(yīng)用于鹵素離子的測定，可一次取樣連續(xù)測定Cl-，Br-，I-的含量。除鹵素外，它還可用于測定氰化物、硫化物、磷酸鹽、砷酸鹽、硫氰酸鹽和硫醇等化合物的含量。
用AgNO3溶液滴定含有Cl一，Br-，I一的混合溶液時，由于AgI的溶度積小于AgBr，所以AgI首先沉淀。滴入AgNO2溶液時，溶液中[I-]不斷降低，[Ag+]不斷增加，當(dāng)[Ag+一]達到使[Ag+][Br]≥Ksp(Agbr)時，AgBr開始沉淀。
如果溶液中[Br-]不是很大，則AgI幾乎沉淀完全時AgBr才開始沉淀。同樣，當(dāng)溶液中[C1-]不是很大時，AgBr幾乎沉淀完全，AgCl才開始沉淀。這樣即可在一次取樣中連續(xù)分別測定I-，Br-，Cl的含量。若I一，Br一，Cl一的濃度均為O.1mol／L，理論上各離子的測定誤差優(yōu)于O.5％。然而在實際滴定中，當(dāng)進行Br-與Cl-混合物滴定時，AgBr沉淀往往引起AgCl共沉淀，所以Br的測定值偏高而Cl-的測定值偏低。而Cl一和I-或I-和Br-混合物滴定時可獲準(zhǔn)確結(jié)果。
3、儀器與試劑
儀器：自動電位滴定儀，銀電極，雙液接參考電極，25mL滴定管。
試劑：AgN03標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.10OOmol／L)；
含Cl一，I-的未知試液。
4、實驗內(nèi)容與步驟
（1)手動滴定求滴定終點電位
接通儀器電源，預(yù)熱20min。將AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液裝入滴定管，滴定前調(diào)節(jié)至0.OOmL。于100mL燒杯中移取25.0OmL含Cl-和I-的未知試液，加入10mL去離子水。
插入電極，選擇開關(guān)置于mV擋，工作開關(guān)置于手動位置，打開攪拌，調(diào)節(jié)速度。按下讀數(shù)開關(guān)，用校正調(diào)節(jié)按鈕將讀數(shù)指針調(diào)至OmV處，待指針穩(wěn)定后開始滴定。按手動操作按鈕，用AgNo。標(biāo)準(zhǔn)溶液進行滴定。每加2．OOmL，記錄一次電位值。當(dāng)接近兩個突躍點時，每加O.05mL記錄一次電位值。將電位E對AgNO2滴加體積V作圖畫滴定曲線，并求出兩個終點電位E1和E2值。
（2)自動滴定測Cl-和I-含量
將選擇開關(guān)置終點，接通讀數(shù)開關(guān)，將預(yù)定終點設(shè)定調(diào)節(jié)至第一終點電位E1處，再將選擇開關(guān)置mV擋位置。指針應(yīng)在0mV處，工作開關(guān)置滴定位置，滴液開關(guān)置一位置。打開攪拌，按滴定開始按鈕，自動滴定開始。待滴定結(jié)束，讀取AgNO3溶液消耗體積V1。
將預(yù)定終點設(shè)定調(diào)節(jié)至第二個終點電位E2處，繼續(xù)滴定至第二個終點，讀取AgNO3消耗的體積V2。重復(fù)上述操作3次。
5、注意事項
銀電極表面易氧化而使性能下降，用細(xì)砂紙打磨，露出光滑新鮮表面可恢復(fù)活性。
6、數(shù)據(jù)處理
由AgNO3溶液消耗體積V1計算未知液中I-的含量；由Vz計算未知液中Cl-的含量(mg／L)。計算I-和Cl-的含量的平均值與標(biāo)準(zhǔn)偏差。
參考資料：現(xiàn)代儀器分析實驗與技術(shù)
