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    第11楼2010/01/09

    (二)量瓶的使用方法
    1.量瓶具有细长的颈和磨口玻塞(亦有塑料塞)的瓶子,塞与瓶应编号配套或用绳子相连接,以免条错,在瓶颈上有环状刻度。量瓶是用来精密配制一定体积的溶液的。
    2.向量瓶中加入溶液时,必须注意弯月面最低处要恰与瓶颈上的刻度相切,观察时眼睛位置也应与液面和刻度同水平面上,否则会引起测量体积不准确。量瓶有无色、棕色两种,应注意选用。
    3.量瓶是用来精密配制一定体积的溶液的,配好后的溶液如需保存,应转移到试剂瓶中,不要用于贮存溶液。量瓶不能在烘箱中烘烤。
    (三)移液管的使用方法
    移液管有各种形状,最普通的是中部吹成圆柱形,圆柱形以上及以下为较细的管颈,下部的管颈拉尖,上部的管颈刻有一环状刻度。移液管为精密转移一定体积溶液时用的。
    1.使用时,应先将移液管洗净,自然沥干,并用待量取的溶液少许荡洗3次。
    2.然后以右手拇指及中指捏住管颈标线以上的地方,将移液管插入供试品溶液液面下约1cm,不应伸入太多,以免管尖外壁粘有溶液过多,也不应伸入太少,以免液面下降后而吸空。这时,左手拿橡皮吸球(一般用60ml洗耳球)轻轻将溶液吸上,眼睛注意正在上升的液面位置,移液管应随容器内液面下降而下降,当液面上升到刻度标线以上约1cm时,迅速用右手食指堵住管口,取出移液管,用滤纸条拭干移液管下端外壁,并使与地面垂直,稍微松开右手食指,使液面缓缓下降,此时视线应平视标线,直到弯月面与标线相切,立即按紧食指,使液体不再流出,并使出口尖端接触容器外壁,以除去尖端外残留溶液。
    3.再将移液管移入准备接受溶液的容器中,使其出口尖端接触器壁,使容器微倾斜,而使移液管直立,然后放松右手食指,使溶液自由地顺壁流下,待溶液停止流出后,一般等待15秒钟拿出。
    4.注意此时移液管尖端仍残留有一滴液体,不可吹出。
    (四)刻度吸管的使用方法
    1.刻度吸管是由上而下(或由下而上)刻有容量数字,下端拉尖的圆形玻璃管。用于量取体积不需要十分准确的溶液。
    2.刻度吸管有“吹”、“快”两种形式。使用标有“吹”字的刻度吸管时,溶液停止流出后,应将管内剩余的溶液吹出;使用标有“快”字的刻度吸管时,待溶液停止流出后,一般等待15秒钟拿出。
    3.量取时,最好选用略大于量取量的刻度吸管,这样溶液可以不放至尖端,而是放到一定的刻度(读数的方法与移液管相同)。

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    第12楼2010/01/09

    第五章 水溶液酸碱中和法(中和法)
    一、定义
    以酸碱中和反应为基础的容量分析法称为酸碱中和法(亦称酸碱滴定法)。
    二、原理
    以酸(碱)滴定液,滴定被测物质,以指示剂或仪器指示终点,根据消耗滴定液的浓度和毫升数,可计算出被测药物的含量。
    反应式: H+ + OH- →← H2O
    三、酸碱指示剂
    (一)指示剂的变色原理
    常用的酸碱指示剂是一些有机弱酸或弱碱,它们在溶液中能或多或少地电离成离子,而且在电离的同时,本身的结构也发生改变,并且呈现不同的颜色。
    弱酸指示剂 HIn →← In- + H+
    酸式色 碱式色
    弱碱指示剂 InOH →← In+ + OH-
    碱式色 酸式色
    (二)指示剂的变色范围
    以弱酸指示剂为例:
    指示剂的变色范围是:pH = pKHIn ± 1
    式中表示,pH值在pKHIn+1以上时,溶液只显指示剂碱式的颜色;pH值在pKHIn-1以下时,溶液只显酸式的颜色。PH在pKHIn-1到pKHIn+1之间,我们才能看到指示剂的颜色变化情况。
    (三)影响指示剂变色范围的因素
    影响指示剂变色范围的因素主要有两方面:一是影响指示剂常数KHin的数值,因而移动了指示剂变色范围的区间。这方面的因素如温度、溶剂的极性等,其中以温度的影响较大。另一方面就是对变色范围宽度的影响,如指示剂用量、滴定程序等。
    1.温度:指示剂的变色范围和KHin有关,而KHin与温度有关,故温度改变,指示剂的变色范围也随之改变。因此,一般来说,滴定应在室温下进行。如果必须在加热时进行,则对滴定液的标定也应在同样条件下进行。
    2.指示剂的用量:
    (1)对于双色指示剂,如甲基红,指示剂用量少一些为佳,因为从指示剂变色的平衡关系可以看出:HIn →← In- + H+,如果溶液中指示剂的浓度小,则在单位体积溶液中HIn为数不多,加入少量滴定液即可使之几乎完全变为In-,因此颜色变化灵敏;反之,指示剂浓度大时,发生同样的颜色变化所需滴定液的量也较多,致使终点时颜色变化不敏锐。
    (2)同理,对于单色指示剂,指示剂用量偏少时,终点变色敏锐。但如用单色指示剂滴定至一定pH,则需严格控制指示剂的浓度。因为一种单色指示剂,其酸式色Hin无色,碱式色In-离子有色,故颜色深度仅决定于[In-]:
    KHIn
    [In-] = ——[HIn]
    [H+]
    若氢离子浓度维持不变,在指示剂的变色范围内,溶液的颜色深度随指示剂浓度的增加而加强。因此,用单色指示剂,如酚酞滴定至一定pH值,必须使终点时溶液中指示剂浓度与对照溶液中的浓度相同。
    (3)此外,指示剂本身是弱酸或弱碱,也要消耗一定量的滴定液。因此,一般来说,指示剂用量少一些为佳,但也不宜太少,否则,由于人的辩色能力的限制,也不容易观察到颜色的变化。
    3.滴定程序:由于深色较浅色明显,所以当溶液由浅色变为深色时,肉眼容易辨认出来。例如,以甲基橙为指示剂,用碱滴定酸时,终点颜色的变化是由橙红变黄,它就不及用酸滴定碱时终点颜色的变化由黄变橙红来得明显。所以用甲基橙为指示剂时,滴定的次序通常是用酸滴定碱。同样的,用碱滴定酸时,一般采用酚酞为指示剂,因为终点由无色变为红色比较敏锐。
    四、混合指示剂
    在某些酸碱滴定中,pH突跃范围很窄,使用一般的指示剂不能判断终点,此时可使用混合指示剂,它能缩小指示剂的变色范围,使颜色变化更明显。

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    第13楼2010/01/09

    五、滴定突跃及其意义
    1. 滴定突跃与滴定突跃范围
    (1)在滴定过程中,pH值的突变称为滴定突跃。
    (2)突跃所在的pH范围称为滴定突跃范围。
    2.滴定突跃有重要的实际意义
    (1)它是我们选择指示剂的依据。凡是变色范围全部或一部分在滴定突跃范围内的指示剂都可用来指示滴定的终点。
    (2)滴定突跃还启示我们,当滴定到接近等当点时,必须小心滴定,以免超过终点,使滴定失败。
    六、滴定误差
    1.指示剂误差:指示剂颜色的改变(即滴定终点)不是恰好与等当点符合。要减小指示剂误差,指示剂要选择适当,终点的颜色也要掌握好。
    2.滴数误差:由于从滴定管滴下的液滴不是很小的,因此滴定不可能恰好在等当点时结束,一般都是超过一些。当然,液滴愈小,超过愈少。因此,当滴定接近终点时,要注意放慢滴定速度,特别是最后几滴,最好是半滴半滴的加,以免超过终点过多。
    (3)此外,滴定液的浓度、指示剂的用量等,对滴定误差也有影响。
    七、滴定液的配制、标定
    (一)盐酸滴定液
    1.配制 间接法配制
    2.标定 用基准无水碳酸钠标定,以甲基红-溴甲酚绿混合指示液指示终点。
    (二)硫酸滴定液
    1.配制 间接法配制
    2.标定 照盐酸滴定液项下的方法标定。
    (三)氢氧化钠滴定液
    1.配制 间接法配制
    2.标定 用基准邻苯二甲酸氢钾标定,以酚酞指示液指示终点。
    3.贮藏 置聚乙烯塑料瓶中,密封保存;塞中有2孔,孔内各插入玻璃管1支,1管与钠石灰管相连,1管供吸出本液使用。
    八、注意事项
    1.本法须在常温下进行。
    2.用浓盐酸配制各种不同浓度的滴定液和试液时,应在防毒橱内操作。
    3.用浓硫酸配制各种不同浓度的滴定液和试液时,应将浓硫酸缓缓倒入纯化水中,边倒边搅拌,严禁将水倒入浓硫酸中。
    4.基准碳酸钠,应在270~300℃干燥至恒重以除去水分和碳酸氢钠,温度不宜过高,以防碳酸钠分解。已干燥好的碳酸钠应避免与空气接触,以防吸潮。
    5.以基准碳酸钠标定盐酸或硫酸滴定液,近终点时加热2分钟,为逐去溶液中的二氧化碳。
    6.配制氢氧化钠滴定液必须先配成饱和溶液,静置数日,利用碳酸盐在其中溶解度极小而大部除去。
    7.氢氧化钠饱和液及氢氧化钠滴定液须置聚乙烯塑料瓶中贮藏,因为氢氧化钠能腐蚀玻璃,氢氧化钠饱和液及氢氧化钠滴定液保存在玻璃容器中很易为硅酸盐所污染。
    8.中和法在供试品溶解后和滴定过程中,不得有三氧化硫、二氧化硫和氨气等存在。
    9.所用的指示液,变色范围必须在滴定突跃范围内。
    10.要按规定量加入指示液,因指示液本身具有酸性或碱性,能影响指示剂的灵敏度。
    九、适用范围
    (一)直接滴定
    1.酸类:强酸、CKa大于10-8的弱酸、混合酸、多元酸都可用碱滴定液直接滴定。
    2.碱类:强碱、CKb大于10-8的弱碱可用酸滴定液直接滴定。
    3.盐类:一般来说,强碱弱酸盐,如其对应的弱酸的Ka小于10-7,可以直接用碱滴定液滴定;强酸弱碱盐,如其对应的弱碱的Kb小于10-7,可直接用酸滴定液滴定。
    (二)间接滴定
    1.有些物质具有酸性或碱性,但难溶于水,这时可先加入准确过量的滴定液,待作用完全后,再用另一滴定液回滴定。
    2.有些物质本身没有酸碱性或酸碱性很弱不能直接滴定,但是它们可与酸或碱作用或通过一些反应产生一定量的酸或碱,我们就可用间接法测定其含量。
    十、允许差
    本法的相对偏差不得超过0.3%。

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    第14楼2010/01/09

    第六章 氧化还原滴定法
    一、定义
    氧化还原法 以氧化还原反应为基础的容量分析法。
    二、原理
    氧化还原反应是反应物间发生电子转移。
    示意式:
    还原剂1 - ne →← 氧化剂1
    氧化剂2 + ne →← 还原剂2
    还原剂1 + 氧化剂2 →← 氧化剂1 + 还原剂2
    氧化还原反应按照所用氧化剂和还原剂的不同,常用的方法有碘量法、高锰酸钾法、铈量法和溴量法等。
    三、碘量法
    (一)定义
    碘量法 利用碘分子或碘离子进行氧化还原滴定的容量分析法。
    (二)原理
    1.基本原理
    碘量法的反应实质,是碘分子在反应中得到电子,碘离子在反应中失去电子。
    半反应式: I2 + 2e →← 2I-
    2I- - 2e →← I2
    2.滴定方式
    I2/2I-电对的标准电极电位大小适中,即I2是一不太强的氧化剂,I-是一不太弱的还原剂。
    (1)凡标准电极电位低于E0I2/2I-的电对,它的还原形便可用I2滴定液直接滴定(当然突跃范围须够大),这种直接滴定的方法,叫做直接碘量法。
    (2)凡标准电极电位高于E0I2/2I-的电对,它的氧化形可将加入的I-氧化成I2,再用Na2S2O3滴定液滴定生成的I2量。这种方法,叫做置换滴定法。
    (3)有些还原性物质可与过量I2滴定液起反应,待反应完全后,用Na2S2O3滴定液滴定剩余的I2量,这种方法叫做剩余滴定法。
    3.滴定反应条件
    (1)直接碘量法只能在酸性、中性及弱碱性溶液中进行。如果溶液的pH>9,就会发生下面副反应:
    I2 + 2OH- → I- + IO- + H2O
    3IO- → IO3- + 2 I-
    (2)间接碘量法是以
    I2 + 2e →← 2I-
    2S2O32- - 2e → S4O62-
    —————————————
    I2 + 2S2O32- → 2I- + S4O62-
    反应为基础的。这个反应须在中性或弱酸性溶液中进行;在碱性溶液中有下面副反应发生:
    Na2S2O3 + 4I2 + 10NaOH → 2Na2SO4 + 8NaI + 5H2O
    在强酸性溶液中,Na2S2O3能被酸分解:
    S2O32- + 2H+ → S↓+ SO2↑+ H2O
    如果在滴定时注意充分振摇,避免Na2S2O3局部过剩,则影响不大。
    (3)应用置换法测定不太强的氧化剂的含量时,为了促使反应进行完全,常采取下列措施:
    a 增加I-浓度以降低EI2/2I-值。
    b 生成的I2用有机溶剂萃取除去以降低EI2/2I-值。
    c 增加H+浓度以提高含氧氧化剂的E值。
    4.碘量法的误差来源主要有二:
    (1)碘具有挥发性。
    (2)碘离子易被空气所氧化。

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    第15楼2010/01/09

    (三)指示剂
    1. I2自身指示剂 在100ml水中加1滴碘滴定液(0.mol/L),即显能够辨别得出的黄色。
    2.淀粉指示剂 淀粉溶液遇I2即显深蓝色,反应可逆并极灵敏。
    (1)淀粉指示剂的性质及注意事项
    a 温度升高可使指示剂灵敏度降低。
    b 若有醇类存在,亦降低灵敏度。
    c 直链淀粉能与I2结合成蓝色络合物;支链淀粉只能松动的吸附I2,形成一种红紫色产物。
    d I2和淀粉的反应,在弱酸性溶液中最为灵敏。若溶液的pH<2,则淀粉易水解成糊精,而糊精遇I2呈红色,此红色在间接法时随达终点亦不易消失;若溶液的pH>9,则I2因生成IO-而不显蓝色。
    e 大量电解质存在能与淀粉结合而降低灵敏度。
    f 若配成的指示剂遇I2呈红色,便不能用。配制时,加热时间不宜过长,并应迅速冷却以免其灵敏性降低。淀粉溶液易腐败,最好于临用前配制。
    (2)使用淀粉指示剂时应注意加入时间
    a 直接碘量法,在酸度不高的情况下,可于滴定前加入。
    b 间接碘量法则须在临近终点时加入,因为当溶液中有大量碘存在时,碘被淀粉表面牢固地吸附,不易与Na2S2O3立即作用,致使终点迟钝。
    (四)滴定液的配制与标定
    1.碘滴定液
    (1)配制 间接法配制
    (2)标定 用基准三氧化二砷标定,以甲基橙指示液指示终点。
    (3)贮藏 置玻璃塞的棕色玻璃瓶中,密闭,在凉处保存。
    2.硫代硫酸钠滴定液
    (1)配制 间接法配制
    (2)标定 用基准重铬酸钾标定,以淀粉指示液指示终点。
    (五)注意事项
    1.碘在水中很难溶解,加入碘化钾不但能增加其溶解度,而且能降低其挥发性。实践证明,碘滴定液中含有2~4%的碘化钾,即可达到助溶和稳定的目的。
    2.为了使碘中的微量碘酸盐杂质作用掉,以及中和硫代硫酸钠滴定液中配制时作为稳定剂而加入的Na2CO3,配制碘滴定液时常加入少许盐酸。
    3.为防止有少量未溶解的碘存在于碘液中,故配好后的碘液用3~4号垂熔玻璃漏斗过滤,不得用滤纸过滤。
    4.碘滴定液应贮存于棕色具玻塞玻璃瓶中,在暗凉处避光保存。碘滴定液不可与软木塞、橡胶管或其他有机物接触,以防碘浓度改变。
    5.三氧化二砷为剧毒化学药品,用时要注意安全。
    6.由于碘在高温时更易挥发,所以测定时室温不可过高,并应在碘瓶中进行。
    7. 由于碘离子易被空气所氧化,故凡是含有过量I-和较高酸度的溶液在滴定碘前不可放置过久,且应密塞避光。
    8.配制硫代硫酸钠滴定液所用的纯化水须煮沸并冷却,可驱除水中残留的二氧化碳和氧,杀死嗜硫菌等微生物,然后加入少量无水碳酸钠,使溶液呈弱碱性。
    9.硫代硫酸钠液应放置1个月后再过滤和标化,因硫代硫酸钠中常含有多硫酸盐,可与OH-反应生成硫代硫酸盐使硫代硫酸钠液浓度改变。
    10.发现硫代硫酸钠滴定液混浊或有硫析出时,不得使用。
    11.直接滴定法反应应在中性、弱碱性或酸性溶液中进行。
    12.淀粉指示液的灵敏度随温度的升高而下降,故应在室温下放置和使用。
    13.剩余滴定法淀粉指示液应在近终点时加入,否则将有较多的碘被淀粉胶粒包住,使蓝色褪去很慢,妨碍终点观察。
    14.淀粉指示液应在冷处放置,使用时应不超过1周。

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    第16楼2010/01/09

    (六)适用范围
    碘量法分直接碘量法和间接碘量法。
    1.直接滴定法 凡能被碘直接氧化的药物,均可用直接滴定法。
    2.间接碘量法
    (1)剩余滴定法 凡需在过量的碘液中和碘定量反应,剩余的碘用硫代硫酸钠回滴,都可用剩余滴定法。
    (2)置换滴定法 凡被测药物能直接或间接定量地将碘化钾氧化成碘,用硫代硫酸钠液滴定生成的碘,均可间接测出其含量。
    (七)允许差
    本法的相对偏差不得超过0.3%。
    四、高锰酸钾法
    (一)定义
    以高锰酸钾液为滴定剂的氧化还原法称为高锰酸钾法。
    (二)原理
    在酸性条件下高锰酸钾具有强的氧化性,可与还原剂定量反应。
    半反应式: MnO4- + 8H+ + 5e →← Mn2+ + 4H2O
    溶液的酸度以控制在1~2mol/L为宜。酸度过高,会导致KMnO4分解;酸度过低,会产生MnO2沉淀。调节酸度须用H2SO4;HNO3也有氧化性,不宜用;HCl可被KMnO4氧化,也不宜用(MnO4-氧化Cl-的反应并不很快,可是,当有Fe2+存在时,Fe2+便促进MnO4-氧化Cl-这一副反应的速度。这种现象叫做诱导作用,或叫做产生了诱导反应)。
    在微酸性、中性和弱碱性溶液中:
    MnO4- + 2H2O + 3e →← MnO2 + 4OH-
    (三)指示剂
    1.高锰酸钾自身指示剂 KMnO4的水溶液显紫红色,每100ml水中只要有半滴0.1mol/L KMnO4就会呈现明显的红色,而Mn2+在稀溶液中几乎无色。
    2.用稀高锰酸钾滴定液(0.002mol/L)滴定时,为使终点容易观察,可选用氧化还原指示剂。用邻二氮菲为指示剂,终点由红色变浅蓝色,用二苯胺磺酸钠为指示剂,终点由无色变紫色。
    (四)滴定液的配制与标定
    高锰酸钾滴定液
    (1)配制 间接法配制
    (2)标定 用基准草酸钠标定,高锰酸钾自身指示剂。
    (3)贮藏 置玻璃塞的棕色玻璃瓶中,密闭保存。
    (五)注意事项
    1.配制高锰酸钾液应煮沸15分钟,密塞放置2日以上,用玻璃垂熔漏斗过滤,摇匀,再标定使用。因高锰酸钾中常含有二氧化锰等杂质,水中的有机物和空气中的尘埃等还原性物质都会使高锰酸钾液的浓度改变。
    2.高锰酸钾和草酸钠开始反应速度很慢,应将溶液加热至65℃,但不可过高,高于90℃会使部分草酸分解。
    3.为使反应正常进行,溶液应保持一定的酸度。酸度不足,反应产物可能混有二氧化锰沉淀;酸度过高,会促使草酸分解,开始滴定酸度应在0.5~1mol/L。
    4.配制好的高锰酸钾滴定液,应贮存于棕色玻璃瓶中,避光保存,以防光的影响。
    5.在30秒钟内,溶液颜色不褪为滴定终点。因为空气中的还原性气体和尘埃落于溶液中,也能分解高锰酸钾,使其颜色消失。
    6.用稀高锰酸钾滴定液(0.002mol/L)滴定时,为使终点容易观察,可选用氧化还原指示剂。用邻二氮菲为指示剂,终点由红色变浅蓝色,用二苯胺磺酸钠为指示剂,终点由无色变紫色。
    (六)适用范围
    1.在酸性溶液中,可用高锰酸钾滴定液直接测定还原性物质。
    2.Ca2+、Ba2+、Zn2+、Cd2+等金属盐可使之与C2O42-形成沉淀,再将沉淀溶于硫酸溶液,然后用高锰酸钾滴定液滴定置换出来的草酸,从而测定金属盐的含量。
    3.以草酸钠滴定液或硫酸亚铁滴定液配合,采用剩余回滴法,可测定一些强氧化剂。
    (七)允许差
    本法的相对偏差不得超过0.3%。

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    第17楼2010/01/09

    第七章 配位滴定法(络合滴定法)
    一、定义
    以络合反应为基础的容量分析法,称为络合滴定法
    二、原理
    1.基本原理
    乙二胺四乙酸二钠液(EDTA)能与许多金属离子定量反应,形成稳定的可溶性络合物,依此,可用已知浓度的EDTA滴定液直接或间接滴定某些药物,用适宜的金属指示剂指示终点。根据消耗的EDTA滴定液的浓度和毫升数,可计算出被测药物的含量。
    (1)EDTA络合物的稳定性
    M + Y →← MY

    [MY]
    络合物的稳定常数KMY = ———
    [M][Y]
    (2)酸度对稳定性的影响
    酸效应系数(α)
    CEDTA
    α= —— 或 CEDTA =α[Y]
    [Y]
    (3)络合物的表观稳定常数
    [MY] [MY] KMY
    络合物的表观稳定常数KMYˊ = ———- = ———— = ——
    [M]CEDTA [M][Y]α α
    或lgKMYˊ= lgKMY - lgα
    2.滴定方式
    (1)直接滴定法
    Men+ + H2Y2- →← MeY(n-4) + 2H+
    与金属离子化合价无关,均以1:1的关系络合。
    (2)回滴定法
    Men+ + H2Y2-(定量过量) →← MeY(n-4) + 2H+
    H2Y2-(剩余)+ Zn2+ →← ZnY2- + 2H+
    (3)间接滴定法
    利用阴离子与某种金属离子的沉淀反应,再用EDTA滴定液滴定剩余的金属离子,间接测出阴离子含量。
    三、滴定条件
    在一定酸度下能否进行络合滴定要用络合物的表观稳定常数来衡量。一般来说,KMYˊ要在108以上,即lgKMYˊ≥8时,才能进行准确滴定。
    (1)络合滴定的最低pH值
    lgα= lgKMY - 8
    在滴定某一金属离子时,经查表,得出相应的pH值,即为滴定该离子的最低pH值。
    (2)溶液酸度的控制
    在络合滴定中不仅在滴定前要调节好溶液的酸度,在整个滴定过程中都应控制在一定酸度范围内进行,因为在EDTA滴定过程中不断有H+释放出来,使溶液的酸度升高,因此,在络合滴定中常须加入一定量的缓冲溶液以控制溶液的酸度。
    在pH<2或pH>12的溶液中滴定时,可直接用强酸或强碱控制溶液的酸度。在弱酸性溶液中滴定时,可用HAc-NaAc缓冲系(pH3.4~5.5)或六次甲基四胺(CH2)6N4-HCl缓冲系(pH5~6)控制溶液的酸度。在弱碱性溶液中滴定时,常用NH3•H2O-NH4Cl缓冲系(pH8~11)控制溶液的酸度。但因NH3与许多金属离子有络合作用,对络合滴定有一定的影响。
    (3)水解及其他副反应的影响
    酸度对金属离子也有影响,酸度太低,金属离子会水解生成氢氧化物沉淀,使金属离子浓度降低,同样也降低了络合能力。
    (4)其他络合剂对络合滴定的影响
    金属离子的络合效应系数(β)
    CM
    β= ——
    [M]

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    第18楼2010/01/09

    四、指示剂
    (一)金属指示剂应具备的条件
    1.指示剂与金属离子形成的络合物应与指示剂本身的颜色有明显的差别。
    2.金属离子与指示剂形成的有色络合物必须具有足够的稳定性,一般要求KMIn>104。如果MIn不够稳定则在接近等当点时就有较多的离解,使终点过早出现,颜色变化也不敏锐。
    3. MIn的稳定性应比MY的稳定性差,稳定常数值至少要差100倍以上,亦即KMY/KMIn>102。否则在稍过等当点时不会立即发生置换反应使溶液变色,要在过量较多的EDTA时才能发生置换。这样就使终点过迟出现,变色也不敏锐,有拖长现象。
    (二)封闭现象与掩蔽作用
    1.封闭现象
    有的指示剂与某些金属离子生成极稳定的络合物,其稳定性超过了MY的稳定性。例如铬黑T与Fe3+、Al3+、Cu2+、Co2+、Ni2+生成的络合物非常稳定,用EDTA滴定这些离子时,即使过量较多的EDTA也不能把铬黑T从M-铬黑T的络合物中置换出来。因此,滴定这些离子不能用铬黑T作指示剂。即使在滴定Mg2+时,如有少量Fe3+杂质存在,在等当点时也不能变色,或终点变色不敏锐有拖长现象。这种现象称为封闭现象。
    2.掩蔽作用
    为了消除封闭现象可加入某种试剂,使封闭离子不能再与指示剂络合以消除干扰,这种试剂就称为掩蔽剂。这种作用就称为掩蔽作用。
    在络合滴定中,常用的掩蔽剂如下:
    NH4F或NaF、NaCN或KCN、羟胺或抗坏血酸、三乙醇胺、酒石酸、乙酰丙酮等。
    (三)常用的金属指示剂
    1.铬黑T
    铬黑T与二价金属离子形成的络合物都是红色或紫红色的。因此,只有在pH7~11范围内使用,指示剂才有明显的颜色变化。根据实验,最适宜的酸度为pH9~10.5。铬黑T常用作测定Mg2+、Zn2+、Pb2+、Mn2+、Cd2+、Hg2+等离子的指示剂。
    2.钙试剂(铬蓝黑R、钙紫红素)
    钙试剂与Ca2+形成粉红色的络合物,常用作在pH12~13时滴定Ca2+的指示剂,终点由粉红色变为纯蓝色,变色敏锐。
    3.钙黄绿素
    该指示剂在酸中呈黄色,碱中呈淡红色,在pH<11时有荧光,在pH>12时不显荧光而呈棕色。常用作在pH>12时测定Ca2+的指示剂,终点时黄绿色荧光消失。
    4.二甲酚橙
    在pH>6时呈红紫色;pH<6时呈柠檬黄色,与2~4价金属离子络合呈红色,因此常在酸性溶液中使用。例如,在pH1~3的溶液中用作测定Bi3+的指示剂,在pH5~6的溶液中,滴定Pb2+、Zn2+、Cd2+、Hg2+及希土元素的指示剂,终点由红变黄,变色敏锐。
    5.邻苯二酚紫
    邻苯二酚紫pH1.5~6时呈黄色,与两个金属离子形成的络合物都显蓝色。特别适用于在pH1.5~2时滴定Bi3+,终点由蓝色经紫红变为黄色。
    五、滴定液的配制与标定
    1. 乙二胺四醋酸二钠滴定液
    (1)配制 间接法配制
    (2)标定 用基准氧化锌标定,以铬黑T为指示剂。
    (3)贮藏 置玻璃塞瓶中,避免与橡皮塞、橡皮管等接触。
    2.锌滴定液
    (1)配制 间接法配制
    (2)标定 用乙二胺四醋酸二钠滴定液标定,以铬黑T为指示剂。
    六、注意事项
    1.酸度对络合反应平衡、金属离子水解、EDTA解离度有影响,为此要调好酸度,并加入适宜的缓冲液,否则将直接影响测定结果。
    2.金属指示剂为有机染料本身具有颜色。与金属离子络合生成另一种颜色指示终点,但指示剂本身的颜色在不同pH溶液中有不同颜色,故必须按规定控制滴定溶液的pH值。
    3.当有干扰离子存在时,必须设法排除干扰,否则不能选用本法。
    4.利用酸度对络合物稳定常数的影响,可调节滴定溶液的pH,有选择的测定共存离子中的某种金属离子。也可加入掩蔽剂或沉淀剂,消除共存离子的干扰。
    5.滴定速度要适宜,近终点时EDTA滴定液要逐滴加入,并充分振摇,以防终点滴过。
    6.EDTA滴定液应于具玻璃塞瓶中保存,避免与橡皮塞、橡皮管等接触。
    七、适用范围
    EDTA可直接或间接测定40多种金属离子的含量,也可间接测定一些阴离子的含量。在药物分析上,用于测定无机和有机金属盐类药物。
    八、允许差
    本法的相对偏差不得超过0.3%。

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    第19楼2010/01/09

    第八章 沉淀滴定法—银量法
    一、定义
    以硝酸银液为滴定液,测定能与Ag+反应生成难溶性沉淀的一种容量分析法。
    二、原理
    以硝酸银液为滴定液,测定能与Ag+生成沉淀的物质,根据消耗滴定液的浓度和毫升数,可计算出被测物质的含量。
    反应式: Ag+ + X- → AgX↓
    X-表示Cl-、Br-、I-、CN-、SCN-等离子。
    三、指示终点的方法
    (一)铬酸钾指示剂法
    1.原理
    用AgNO3滴定液滴定氯化物、溴化物时采用铬酸钾作指示剂的滴定方法。滴定反应为:
    终点前 Ag+ + Cl- → AgCl↓
    终点时 2Ag+ + CrO42- → Ag2CrO4↓(砖红色)
    根据分步沉淀的原理,溶度积(Ksp)小的先沉淀,溶度积大的后沉淀。由于AgCl的溶解度小于Ag2CrO4的溶解度,当Ag+进入浓度较大的Cl-溶液中时,AgCl将首先生成沉淀,而[Ag+]2[CrO42-]<Ksp,Ag2CrO4不能形成沉淀;随着滴定的进行,Cl-浓度不断降低,Ag+浓度不断增大,在等当点后发生突变,[Ag+]2[CrO42-]>Ksp,于是出现砖红色沉淀,指示滴定终点的到达。
    2.滴定条件
    (1)终点到达的迟早与溶液中指示剂的浓度有关。为达到终点恰好与等当点一致的目的,必须控制溶液中CrO42-的浓度。每50~100ml滴定溶液中加入5%(W/V)K2CrO4溶液1ml就可以了。
    (2)用K2CrO4作指示剂,滴定不能在酸性溶液中进行,因指示剂K2CrO4是弱酸盐,在酸性溶液中CrO42-依下列反应与H+离子结合,使CrO42-浓度降低过多,在等当点不能形成Ag2CrO4沉淀。
    2CrO42- + 2H+ →← 2HCrO4- →← Cr2O72- + H2O
    也不能在碱性溶液中进行,因为Ag+将形成Ag2O沉淀:
    Ag+ + OH- → AgOH
    2AgOH → Ag2O↓+ H2O
    因此,用铬酸钾指示剂法,滴定只能在近中性或弱碱性溶液(pH6.5~10.5)中进行。如果溶液的酸性较强可用硼砂、NaHCO3或CaCO3中和,或改用硫酸铁铵指示剂法。
    滴定不能在氨性溶液中进行,因AgCl和Ag2CrO4皆可生成[Ag(NH3)2]+而溶解。
    3.主要应用
    本法多用于Cl-、Br-的测定。
    (二)硫酸铁铵指示剂法
    1.原理
    在酸性溶液中,用NH4SCN(或KSCN)为滴定液滴定Ag+,以Fe3+为指示剂的滴定方法。滴定反应为:
    终点前 Ag+ + SCN- → AgSCN↓
    终点时 Fe3+ + SCN- → Fe(SCN)2+(淡棕红色)
    卤化物的测定可用回滴法,需向检品溶液中先加入定量过量的AgNO3滴定液,以为Fe3+指示剂,用NH4SCN滴定液回滴剩余的AgNO3,滴定反应为:
    终点前 Ag+(过量) + X- → AgX↓
    Ag+(剩余量) + SCN- → AgSCN↓
    终点时 Fe3+ + SCN- → Fe(SCN)2+(淡棕红色)

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    第20楼2010/01/09

    这里需指出,当滴定Cl-到达等当点时,溶液中同时有AgCl和AgSCN两种难溶性银盐存在,若用力振摇,将使已生成的Fe(SCN)2+络离子的红色消失。因AgSCN的溶解度小于AgCl的溶解度。当剩余的Ag+被滴定完后,SCN-就会将AgCl沉淀中的Ag+转化为AgSCN沉淀而使重新释出。
    AgCl →← Ag+ + Cl-

    Ag+ + SCN- →← AgSCN
    这样,在等当点之后又消耗较多的NH4SCN滴定液,造成较大的滴定误差。
    2.滴定条件及注意事项
    (1)为了避免上述转化反应的进行,可以采取下列措施:
    a 将生成的AgCl沉淀滤出,再用NH4SCN滴定液滴定滤液,但这一方法需要过滤、洗涤等操作,手续较繁。
    b 在用NH4SCN滴定液回滴之前,向待测Cl-溶液中加入1~3ml硝基苯,并强烈振摇,使硝基苯包在AgCl的表面上,减少AgCl与SCN-的接触,防止转化。此法操作简便易行。
    c 利用高浓度的Fe3+作指示剂(在滴定终点时使浓度达到0.2mol/L),实验结果证明终点误差可减少到0.1%。
    (2)此外,用本法时,应注意下列事项:
    a 为防止Fe3+的水解,应在酸性(HNO3)溶液中进行滴定,在酸性溶液中,Al3+、Zn2+、Ba2+及CO32-等离子的存在也不干扰。与铬酸钾指示剂法相比,这是本法的最大优点。
    b 为避免由于沉淀吸附Ag+过早到达终点,在用硝基苯包裹AgCl沉淀时,临近终点应轻轻旋摇,以免沉淀转化,直到溶液出现稳定的淡棕红色为止。
    c 本法测定I-和Br-时,由于AgI和AgBr的溶解度都小于AgCl的溶解度,不存在沉淀转化问题,不需加入有机溶剂或滤去沉淀,滴定终点明显确切。
    d 滴定不宜在较高温度下进行,否则红色络合物褪色。
    (三)吸附指示剂法
    1.原理
    用AgNO3液为滴定液,以吸附指示剂指示终点,测定卤化物的滴定方法。
    吸附指示剂是一些有机染料,它们的阴离子在溶液中很容易被带正电荷的胶态沉淀所吸附,而不被带负电荷的胶态沉淀所吸附,并且在吸附后结构变形发生颜色改变。
    若以Fl-代表荧光黄指示剂的阴离子,则变化情况为:
    终点前 Cl-过量 (AgCl)Cl-┇M+
    终点时 Ag+过量 (AgCl)Ag+┇X-
    (AgCl)Ag+吸附Fl- (AgCl)Ag+┇Fl-
    (黄绿色) (微红色)
    2.滴定条件
    为了使终点颜色变化明显,应用吸附指示剂时需要注意以下几个问题:
    (1)吸附指示剂不是使溶液发生颜色变化,而是使沉淀的表面发生颜色变化。因此,应尽可能使卤化银沉淀呈胶体状态,具有较大的表面。为此,在滴定前应将溶液稀释并加入糊精、淀粉等亲水性高分子化合物以形成保护胶体。同时,应避免大量中性盐存在,因为它能使胶体凝聚。
    (2)胶体颗粒对指示剂离子的吸附力,应略小于对被测离子的吸附力,否则指示剂将在等当点前变色。但对指示剂离子的吸附力也不能太小,否则等当点后也不能立即变色。滴定卤化物时,卤化银对卤化物和几种常用的吸附指示剂的吸附力的大小次序如下:
    I->二甲基二碘荧光黄>Br->曙红>Cl->荧光黄
    因此在测定Cl-时不能选用曙红,而应选用荧光黄为指示剂。
    (3)溶液的pH应适当,常用的吸附指示剂多是有机弱酸,而起指示剂作用的是它们的阴离子。因此,溶液的pH应有利于吸附指示剂阴离子的存在。也就是说,电离常数小的吸附指示剂,溶液的pH就要偏高些;反之,电离常数大的吸附指示剂,溶液的pH就要偏低些。
    (4)指示剂的离子与加入滴定剂的离子应带有相反的电荷。
    (5)带有吸附指示剂的卤化银胶体对光线极敏感,遇光易分解析出金属银,在滴定过程中应避免强光照射。

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