滴定分析的种类及原理

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  • 产品概述谱育科技SUPEC 5500在线滴定分析系统,包括单因子光度滴定、单因子电位滴定、双因子滴定三种规格,具备自动取样、自动过滤、自动稀释、自动滴定分析、自动清洗排废等功能,能够进行pH、氧化还原、沉淀和络合滴定。可7天*24小时连续获取各工业制造过程中关键参数信息,适用于石化、化工、冶金、工业用水、食品、半导体、制药、造纸等众多行业的物质浓度分析。 性能优势全流程自动化系统实现自动采样、滴定分析、清洗排废、分析结果上传等全流程自动化,单次流程时间小于15min,实现了无人值守。精准分析采用1/20000高精度注射泵;配备高精度传感器,分析结果达ppm级;示值误差≤2%,RSD ≤1%。多样品流+多分析方法 一套系统支持多达4个点位的样品采集,支持光度滴定、比色法、电位滴定、直接电位四种分析方法,实现不同流路和方法的平行分析。数据可靠灵活设置清洗次数可减少管路及滴定杯的交叉污染,无人为操作误差,可定期标定、校准、质控样验证。防腐腔体采用微正压密封腔体,不锈钢表面喷塑外壳,全PTFE管路设计,IP65防护应对工况现场恶劣的腐蚀环境。核心算法无接触式光度传感器采用模拟人眼识别算法,平衡时间控制算法,自动温补算法,动态滴定、等体积滴定、设定滴定。系统运维维护周期7天;滴定杯组件易拆装,更换方便。 应用领域石化:油品的酸值/碱值、原油中的盐、石油溴指数、原油产品中氯含量冶金:稀土酸值、稀土总量,金浸出工艺中的氰离子,冶锌工艺中的锌、硫酸和铁,氧化铝生产中的铝酸钠化工:氯碱行业的盐水硬、 聚合物生产过程中的羟值、 单晶硅制绒液中的NaOH、Na2SiO3工业用水:核电站冷却水中的硼酸、电厂循环水的安定指数、锅炉水中的二氧化硅、工业用水总硬度食品:蔗糖糖分分析、食品中的酸值、食品中的过氧化值、葡萄酒中的游离态二氧化硫、维生素C含量半导体:电镀槽中硫酸、铜离子等的浓度, 显影液中的TMAH,研磨液中的H2O2制药:药物的含量分析,药物活性物质的纯度分析,铬、Cl-、SO2-等杂质限量分析 产品选型
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  • 仪器简介:实验室的日常分析工作中,常常需要进行大批量的样品分析。现代全自动滴定分析系统不仅仅解除了繁重的体力劳动,节省了时间,而且将电位滴定分析的重复性、准确性提高到一个新的水平。现代全自动滴定分析系统已经包括了吸液、加液、配液、排液、清洗等样品制备、处理和分析滴定、结果计算、数据管理等分析的全过程。技术参数:滴定模式 SET(设定滴定)、MET(等体积滴定)、DET(动态滴定)、MEAS pH(pH测量)、CAL校正、KFT卡氏水分测定、MANUAL TITRATION(手工滴定)、LIQUID HANDLING(液体处理)、DOS(连续大体积加液或手动加液)仪器控制 触摸屏控制/中文Tiamo软件控制连接另外的滴定/加液单元 805自动滴定/配液器或800无死体积滴定/配液单元电极接口 高阻抗接口、参比电极接口、极化电极接口、温度传感器接口、iTrode电极接口主要特点:智能交换单元 · 具有滴定和加液功能 · 内置EEPROM智能芯片,自动识别滴定管体积和分辨率、滴定剂名称、滴定剂浓度和滴定度、滴定剂有效期以及滴定剂使用的历史记录等信息 · 推拉式设计,更换滴定剂更加方便 · 5种滴定管规格可选(1、5、10、20、50 mL) · 滴定管的加液体积分辨率高达1/20000 仪器主机 · 全面的电极接口:Ind接口、Pol接口、Ref接口、温度接口、iTrode接口 · 可外接MSB接口的滴定台和加液装置 801磁力搅拌滴定台 · 智能模糊技术搅拌器,搅拌力矩随滴定溶液粘度的变化自动调整 · 正反双向搅拌控制,15档变速,搅拌更均匀 仪器控制 · 仪器可由触摸屏控制(320× 240像素) · 操作简单,只需轻轻点击屏幕&hellip .. · 可平放、悬挂、甚至远距离操作 · 内置存储卡,方便存储分析方法、滴定曲线和结果等数据 · 每个触摸屏可控制多达3台Titrando滴定仪 · 仪器也可使用中文Tiamo软件进行控制 应有尽有的电极 电极的种类及其技术水平,决定了电位滴定仪的应用水平和应用领域。Metrohm在电极研制技术方面处于世界领先水平。Metrohm的电极按不同的应用分为十大类型,品种达100多种以上,满足了实验室的各种应用。 888 Titrando不仅可使用传统的Metrohm电极,更可兼容瑞士万通全新开发的全球第一支数字智能电极iTrode。iTrode内置记忆芯片,可以记录大量电极数据,包括电极编号及序列号、电极的名称和种类、起始校正数据、当前校正数据、校正数据历史记录、队列数据及名称等。 iTrode可被自动识别,电极混淆或编辑错误的情况大大减少。具有自动监控功能,当校正数据超出合理范围或发现电极超出校正有效期时,将发出报警。校正数据存于电极内,不必每次更换在不同仪器上使用时都进行校正。 功能卓越的中文tiamo操作软件 tiamo是目前用于控制滴定仪的最大型、最先进的应用软件;是实现实验室完全自动化分析及数据管理的最新操作平台。 · 图示分析方法编辑器,通过方法模板,轻松建立分析程序 · 简单灵活的报告编辑器,自由定义报告模板 · 数据库功能强大,可快速搜索需要的结果 · 同时控制多台仪器,实现真正的平行滴定 · 中文操作界面,使用更加方便 · 完全符合GLP、GMP、FDA 21 CFR Part 11规范
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  • 去梅特勒托利多官网了解 易滴系列滴定仪 还可以下载报价随时可进行您样品的滴定分析——简单而且经济瑞士设计的梅特勒托利多易滴系列滴定仪标配了常规滴定分析的全部配件。 由于采用了类似智能手机的 iTitrate&trade 用户界面和 iTitrate&trade 智能化功能,使仪器的操作更加简单、直观。 瑞士设计易滴系列滴定仪由我们的瑞士研发团队根据软件和硬件的最高标准设计和研发而成。 这些专家丰富的技术知识和经验使不可能成为可能,保证了高品质和结构紧凑的产品。 简易应用指南该滴定仪的设计理念着重于操作的简洁性。 新操作人员已经熟悉了智能手机中应用程序图标的用户界面。 借助 LongClick&trade ,长按主界面上的图标,可立即直接启动该键最近的操作。 直观的操作引导有中文和其他 14 种语言。 学习和使用新的分析仪器从未如此容易。去梅特勒托利多官网了解 易滴系列滴定仪 还可以下载报价iTitrate 实现简单的仪器设置iTitrate 智能化功能和 EasySetup 简易设置引导使方法参数的设置变得极其简单。 仅需要设置极少的参数,如所需的测量单位以实现正确的计算,滴定仪即可完成方法设置。 简易设置实现快速的滴定分析。易滴系列电位滴定仪的不同应用 用于酸碱滴定分析应用仪器标准配置了常规酸/碱滴定所需要的所有配件,可以用于包括果汁、牛奶和啤酒等样品的酸度测定,以及水的 p 值 (即滴定到酚酞变色的结果)与 m 值(即滴定到甲基橙变色的结果)测定等。用于氧化还原滴定分析应用仪器标准配置了用于自动氧化还原滴定所需要的所有配件,可以用于测定如葡萄酒中的二氧化硫含量、还原糖含量、过氧化值、维生素 C 含量等。用于沉淀滴定分析(如氯化物含量测定)应用仪器标准配置了用于自动沉淀滴定(如氯化物含量测定)所需要的所有配件,如用于食品中盐含量,水及其他产品中氯化物含量的测定;银含量测定等。多功能全自动电位滴定具有三种类型的滴定功能:酸碱滴定、沉淀滴定和氧化还原滴定。该仪器可测定食品、饮料和化学品等样品中常见的参数。 卡尔费休滴定应用仪器标准配置了常规容量法卡尔费休滴定所需要的所有配件,可以用于食品、化学品及其他样品的容量法水分含量测定。 去梅特勒托利多官网了解 易滴系列滴定仪 还可以下载报价梅特勒托利多官方客服热线:4008-878-788
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  • 【我们不一YOUNG】分析化学--滴定分析法的原理与种类

    [align=center][font=DengXian]分析化学[/font]--[font=DengXian]滴定分析法的原理与种类[/font][/align]1.[font=DengXian]原理[/font][font=DengXian]滴定分析法是将一种已知准确浓度的试剂溶液,滴加到被测物质的溶液中,直到所加的试剂与被测物质按化学计量定量反应为止,根据试剂溶液的浓度和消耗的体积,计算被测物质的含量。[/font][font=DengXian]这种已知准确浓度的试剂溶液称为滴定液。[/font][font=DengXian]将滴定液从滴定管中加到被测物质溶液中的过程叫做滴定。[/font][font=DengXian]当加入滴定液中物质的量与被测物质的量按化学计量定量反应完成时,反应达到了计量点。[/font][font=DengXian]在滴定过程中,指示剂发生颜色变化的转变点称为滴定终点。[/font][font=DengXian]滴定终点与计量点不一定恰恰符合,由此所造成分析的误差叫做滴定误差。[/font][font=DengXian]适合滴定分析的化学反应应该具备以下几个条件:[/font][font=DengXian]([/font]1[font=DengXian])反应必须按方程式定量地完成,通常要求在[/font]99.9%[font=DengXian]以上,这是定量计算的基础。[/font][font=DengXian]([/font]2[font=DengXian])反应能够迅速地完成(有时可加热或用催化剂以加速反应)。[/font][font=DengXian]([/font]3[font=DengXian])共存物质不干扰主要反应,或用适当的方法消除其干扰。[/font][font=DengXian]([/font]4[font=DengXian])有比较简便的方法确定计量点(指示滴定终点)。[/font] 2.[font=DengXian]滴定分析的种类[/font][font=DengXian]([/font]1[font=DengXian])直接滴定法[/font] [font=DengXian]用滴定液直接滴定待测物质,以达终点。[/font][font=DengXian]([/font]2[font=DengXian])间接滴定法[/font] [font=DengXian]直接滴定有困难时常采用以下两种间接滴定法来测定:[/font] a [font=DengXian]置换法[/font] [font=DengXian]利用适当的试剂与被测物反应产生被测物的置换物,然后用滴定液滴定这个置换物。[/font][font=DengXian]铜盐测定:[/font]Cu2+[font=DengXian]+[/font]2KI[font=DengXian]→[/font]Cu[font=DengXian]+[/font]2K+[font=DengXian]+[/font]I2[font=DengXian]用[/font]Na2S2O3[font=DengXian]滴定液滴定、以淀粉指示液指示终点[/font] b [font=DengXian]回滴定法(剩余滴定法)[/font] [font=DengXian]用定量过量的滴定液和被测物反应完全后,再用另一种滴定液来滴定剩余的前一种滴定液。[/font]

  • 【我们不一YOUNG】化学分析--滴定管的种类

    [align=center][font=DengXian]化学分析[/font]--[font=DengXian]滴定管的种类[/font][/align][font=DengXian]([/font]1[font=DengXian])酸式滴定管(玻塞滴定管)[/font][font=DengXian]酸式滴定管的玻璃活塞是固定配合该滴定管的,所以不能任意更换。要注意玻塞是否旋转自如,通常是取出活塞,拭干,在活塞两端沿圆周抹一薄层凡士林作润滑剂(或真空活塞油脂),然后将活塞插入,顶紧,旋转几下使凡士林分布均匀(几乎透明)即可,再在活塞尾端套一橡皮圈,使之固定。注意凡士林不要涂得太多,否则易使活塞中的小孔或滴定管下端管尖堵塞。在使用前应试漏。[/font][font=DengXian]一般的滴定液均可用酸式滴定管,但因碱性滴定液常使玻塞与玻孔粘合,以至难以转动,故碱性滴定液宜用碱式滴定管。但碱性滴定液只要使用时间不长,用毕后立即用水冲洗,亦可使用酸式滴定管。[/font][font=DengXian]([/font]2[font=DengXian])碱式滴定管[/font][font=DengXian]碱式滴定管的管端下部连有橡皮管,管内装一玻璃珠控制开关,一般用做碱性滴定液的滴定。其准确度不如酸式滴定管,只要由于橡皮管的弹性会造成液面的变动。具有氧化性的溶液或其他易与橡皮起作用的溶液,如高锰酸钾、碘、硝酸银等不能使用碱式滴定管。在使用前,应检查橡皮管是否破裂或老化及玻璃珠大小是否合适,无渗漏后才可使用。[/font]

滴定分析的种类及原理相关的耗材

  • HI902自动滴定分析测定仪
    HI902自动滴定分析测定仪( -2.000 to 20.000 pH) with Clip-Lock&trade Exchangeable Burette System and Automatic Burette Recognition 使得HANNA快速精确实验室分析仪器系列更加完备。仪器具备的众多特点,目的就是为实验室精确分析和数据管理提供保证。可进行酸碱滴定,电位滴定和库仑滴定。 &bull 320x240像素大屏幕显示,背景灯功能 &bull 高精度滴定系统(剂量精度优于量管容积的0.1%) &bull 支持10000种方法设定(标准方法和用户自定义方法) &bull Clip Lock&trade -----快速安装,量管自动识别 动态控制或线性控制加药功能 &bull 固定电位终点或固定pH终点 &bull 自动等量点检测和终点确定(一阶导数,二阶导数曲线) &bull 多种单位选择,直接显示测定结果 &bull 在线实时滴定曲线,方便查阅和存储 &bull 可通过RS232接口连接电脑,打印机,键盘,监视器等外接设备 &bull 用户可自定义结果报告,可通过软件传输到电脑或直接打印 &bull 多种智能检测提示功能,可对整个i系统(包括泵,量管,搅拌器等)进行自我诊断 &bull 可同时控制两个泵来进行回滴定分析。此外,HI902可以进行更加复杂的滴定分析,比如多个等量点滴定。 HI902自动滴定分析测定仪( -2.000 to 20.000 pH) 型号:HI 902 量程 pH值:-2.000 to 20.000 pH 电位:-2000.0 to 2000.0 mV 温度:-5.0 to 105.0° C /23 to 221° F/ 268.2 to 378.2 K 精度 pH值:± 0.001 pH (@25° C) 电位:± 0.1 mV (@25° C) 温度:± 0.1° C/± 0.2° F/± 0.1K 量管容积: 5,10,25 mL ,当安装量管后,系统将自动识别量管容积 量管解析度:1/40000 滴定解析度:0.001 mL 加药精度:容积的± 0.1% 滴定方法 酸碱滴定,氧化还原滴定,沉淀滴定,络合滴定,离子选择滴定,银量法滴定等 可创建多达10000种方法(内置标准方法和用户自定义方法) 搅拌滴定 转速:100-2500 RPM, 解析度100 rpm ;加药速率 0.1 mL/min 至2 x量管容积/min,可选择 温度补偿 手动或自动温度补偿功能 pH校准 手动或自动1-5 点校准,具有用户自定义校准点功能 滴定类型 固定mV值,固定pH值,多个等量点滴定,返滴定 数据存储 实时图表显示 滴定分析实时曲线,图表显示,100数据存储 外接设备 VGA显示屏,PC键盘,打印机,RS232数据接口与电脑连接,扩展升级接口 GLP 功能 良好实验室管理功能,详细的GLP数据存储及打印功能 操作环境 10 to 40° C (50 to 104° F), up to 95% RH 保存环境 -20 to 70° C (-4 to 158° F), up to 95% RH 供电方式:220 Vac 50-60Hz 尺寸重量:390 x 350 x 380 mm;约10 kg
  • 溶氧测试盒 方法:按照Winkler,使用滴定管的滴定分析 Aquamerck
    溶氧测试盒 方法:按照Winkler,使用滴定管的滴定分析 Aquamerck
  • 天津市天科玻璃碱滴定管碱滴定管碱滴定管
    皮头滴定管BURETTES. With rubber .兰线皮头滴定管BURETTES,schellbach. wilh blue line ,on milk.whit le back. rubber t ube connect ion.棕色皮头滴定管BURETTE' Amber gass. wit h rubber it ubeConnec tion.别名碱式滴定管,一、 概况及用途: 滴定管采用透明无色钠钙玻璃或硼硅玻璃制造,用玻璃管在灯工吹制后,经刻度,与带有细尖玻璃流液嘴和一粒稍大于橡皮管的玻璃珠配套而成。根据玻璃的色泽分白色、兰线白背、 棕色三种。兰线白背是利用其折光原理,对液面观察较为清晰,棕色是盛装遇光易变质的溶液。它适用于科研、大专院校、医疗卫生及工矿企业等单位化验室,盛装碱性溶液,作中和酸性滴定反应用。二、造型及原理: 它是一根具有刻度的细长玻璃管,管的上端制成厚实的卷边,以增强机械强度,下端制成束节,用于连接、固定橡皮管。并配有玻璃流液嘴与略大于橡皮管内径的玻璃珠和一段橡皮管。玻璃珠是塞入橡皮管内作阀门代替活塞控制液体排放,流液管尖嘴用来控制液体排放的流速。其原理:由子碱性溶液易与玻璃活塞磨砂口作用,久而久之活塞就无法扭动,故用胶管及玻璃珠代替玻璃活塞。三、使用方法 先把滴定管仔细清洗干净,因为有很少一点脏东西,可使液体点滴附着管壁上,影响操作的准确性,可用发烟硫酸、重铬酸钾或皂粉,避免使用强碱作清洁剂进行洗涤。然后用水充分冲洗,使水从器壁流下时形成正常弯月面,不应有不规则液膜及挂水等污沾现象。洗好后的滴定管垂直固定在架上,并装上橡皮管及玻璃珠。溶液装入滴定管时应特别注意滴定管的下部橡皮管中不能留有空气。为此最好把玻璃珠很快开启几次(开启的方法:是把卡住橡皮管内的玻璃珠,用手捏玻璃珠附近的橡皮管,使其造成一条窄的小缝,液体就沿着小缝流下来),迅速放出-些溶液,使滴定管下部的空气完全排出,重新再將溶液装满滴定管,开始时应装到刻度零点之上,然后利用玻璃珠的开启作用,把溶液准确调至液体的弯月面下缘恰与零点相切,然后再将盛有所需滴定的试液器皿,移到滴定管的下端进行滴定操作。

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  • 电位滴定仪的原理和使用,禾工电位滴定仪的优点和特点
    电位滴定仪原理:电位滴定法是一种用电极电位的突跃来确定终点的滴定方法。在滴定过程中,滴定容器内浸入一对适当的指示电极和参比电极,随着滴定剂的加入,待测离子浓度发生改变,指示电极的电位也发生变化,在化学计量点附近可以观察到电位的突变(电位突变),因而根据电极电位突跃可以确定终点的到达,这就是电位滴定法的原理。 电位滴定仪的结构组成:电位滴定的装置1.电位计2.滴定装置3.工作电池4.磁力搅拌器 一阶微分图 二阶微分图滴定终点判断的方法手工滴定(指示剂的颜色变化)自动电位滴定(电极的信号响应代替人眼对指示剂颜色变化的判断 自动电位滴定的优点: 1.滴定速度更快速, 准确 2.提高结果的重现性 3.减少人为错误 4.自动化进行复杂的滴定程序 5.没有合适指示剂或者有色或浑浊的溶液都可以进行测试 CT-1plus全自动电位滴定仪主要优点和特点:1、自动颜色判定,机器人视觉原理精确颜色判断,大大提高滴定准确度,大大降低了操作人员的误差。2、自主知识产权的计量管活塞,使得滴定控制更精确。3、测试报告符合GLP/GMP规范,U盘存储防伪pdf实验报告。4、测试方法和测试记录条数无限制。 电位滴定种类:1、pH滴定(酸碱滴定) 指示电极:pH玻璃电极 参比电极:饱和甘汞电极2、氧化还原滴定 指示电极:铂电极 参比电极:饱和甘汞电极3、沉淀滴定 指示电极:不同的沉淀反应采用不同的指示电极,如测卤素时使用银电极 参比电极:双盐桥甘汞电极4、络合滴定 指示电极:Hg/Hg-EDTA电极 参比电极:饱和甘汞电极 参比电极:参比电极是电极电位恒定且重现性良好的电极。标准氢电极的电位为零,是参比电极中的一级电极。但由于氢电极制作麻烦,使用不便,故实际工作中少用。分析测试工作中使用的参比电极主要是甘汞电极和银-氯化银参比电极。 电位滴定仪应用行业:石化行业:总酸值TAN和总碱值TBN、皂化值、碘值、溴价和溴指数、硫醇硫含量及含盐量的检测。水质分析中还要检测钙离子、氯离子、氟离子、碳酸根离子等的检测。原油中的盐含量测定;石油产品酸值的测定;三聚磷酸钠中氯化钠含量测定;卷烟纸中碳酸钙含量测定。 医药行业:沉淀滴定:丁溴东莨菪碱、苯巴比妥(银电极);酸碱滴定(非水滴定):门冬氨酸、己酮可可碱、马来酸伊索拉定、双氯芬酸钠等;酸碱滴定(水相滴定):五氟利多、牛磺酸、甘油磷酸钠等;氧化还原滴定:维生素C、青霉素钠、聚维酮碘; 食品行业:酸碱滴定:乳化剂中的酸值、植物油中的酸值、酱油中总酸、淀粉酸度等;氧化还原滴定:糖中的二氧化硫、糖品中亚硫酸盐、植物油中过氧化值;络合滴定:牛奶中钙含量;沉淀滴定:酱油中食盐(以氯化钠计)的含量; 化妆品行业:硼酸及其硼酸盐含量;卤酸盐含量;酯值或含酯量的测定;羰基化合物的测定;
  • 电位滴定仪的原理
    电位滴定仪(Potentiometric Titrator)是一种常用的滴定仪器,其原理基于电位测量的方法。它通过测量反应溶液中电位的变化来确定滴定过程中滴定剂的添加量,从而确定待测溶液中所含物质的浓度。以下是电位滴定仪的原理:1.电位测量: 电位滴定仪通过电极对反应溶液的电位进行测量。通常使用的电极包括指示电极(如玻璃电极)和参比电极(如银/银氯化钾电极)。指示电极感应到溶液中所含物质的变化,而参比电极提供一个稳定的参考电位。2.滴定过程: 在滴定过程中,待测溶液(被滴定物)与滴定剂(滴定液)发生化学反应,导致溶液中所含物质浓度的变化。滴定过程中滴定剂逐渐添加到待测溶液中,直至达到滴定终点。3.终点检测: 滴定终点通常是指滴定反应完全完成时的状态。在电位滴定中,终点的检测基于电位的变化。在滴定过程中,当滴定剂与待测溶液中的物质完全反应时,反应溶液的电位会发生明显的变化。这个变化被用来指示滴定终点。4.记录数据: 电位滴定仪会记录滴定过程中电位的变化,并将数据转换为体积-电位曲线或体积-导电度曲线。通过分析曲线,可以确定滴定终点的位置,从而计算出被滴定物的浓度。5.自动化控制: 现代电位滴定仪通常配备了自动化控制系统,可以自动控制滴定剂的添加速率,并在检测到电位变化时停止滴定,从而提高滴定的准确性和可重复性。综上所述,电位滴定仪利用电位测量的原理来确定滴定过程中滴定剂的添加量,并通过分析电位的变化来检测滴定终点,从而实现对待测溶液中所含物质浓度的测量。
  • 滴定分析“新技术”:光谱滴定概述及进展
    摘要:光谱滴定方法作为滴定领域的新技术,是替代颜色滴定(感官滴定、人工滴定)的新一代革新技术。在可见光范围内,采用全波长同步监控+色空间算法+曲线算法技术,建立了试剂量与单一计量参数的在线二维滴定曲线坐标,从而使颜色滴定方法提升为自动化仪器分析方法。与电位方法、温度方法相比,应用面广、不干扰被测定反应、测量无延迟、无接触性传感器、不受温度影响、反应灵敏、沿用颜色测量方法原理等诸多优点,未来将在滴定分析技术中占主导地位。表1.四种滴定技术比对表滴定技术发明人时间距今优缺点滴定分析方法(感官滴定方法)法国化学家,Joseph Louis Gay-Lussac19世纪上半叶约150年现况:建立了深厚的理论、标准体系。优点:简单,至今仍是滴定分析的主流方法。缺点:主观方法,误差大,无法量值溯源。前景:逐步被淘汰。电位滴定德国化学家,Rorber Behrend1893127年现况:历史久,研究充分。优点:测量精确,图形化操作,可量值溯源。缺点:属间接测量,操作条件多、需要根据测量对象适配器材、要求高、受温度影响大、干扰化学反应、信号延迟。前景:应用受限,市场有限。温度滴定P.迪图瓦和E.格罗贝特192298年现况:目前通常作为电位滴定仪的附件。优点:反应灵敏,不干扰反应过程,可量值溯源。缺点:属间接测量,应用于简单反应体系。前景:应用面狭小,市场很有限。光谱滴定中国20183年现况:新技术,理论不完善,仪器未商品化。优点:属直接测量技术,高准确度、高可靠性、不受温度影响、不干扰化学反应、终点明显,可量值溯源,操作简单,应用面广。缺点:不能分析混浊、固体和半固体及终点无色变的化学反应溶液,应用尚不普及。前景:逐步替代感官滴定方法,成为滴定分析的主导技术,市场广阔。滴定分析法作为化学分析经典方法,是各领域的通用分析方法,目前有几千种颜色分析方法应用在药品、食品、农产品、土壤、化工、石油、冶金、机械、试剂、环保、生物、医疗、… 等各种行业,只要有化学物质分析的工作,就离不开滴定分析技术。高精度的滴定终点判别和自动化判别技术,直接决定了光谱滴定技术的高准确度和可靠性。光谱滴定的用途:1、替代原有的光度滴定分析方法;2、替代广泛应用的感官滴定方法;3、建立系列新的光谱滴定检测方法和标准;4、偶氮、稀土、苯基荧光酮等显色剂的研究;5、分子开关或分子机器的光化学性能研究;6、光辐射化学研究;7、应用于化学分子形态;8、生物酶活性研究;光谱滴定方法为近几年新研发的技术,尚未推广,科普宣传、仪器制造、方法原理、应用案例等方面属于初创状态,仅有原理样机和《化学光谱滴定技术》著作面世。研究人员和投资者不会立即看到技术体系的应用和效益,但目前的工作是实现后期专利技术独占的前期工作,是实现大规模替代感官滴定的理论、方法、标准、仪器提供关键的前瞻性基础。其经济价值方面,与电位滴定仪的中国十亿市值市场、世界70亿市值(瑞士万通,2015)相比,该技术属滴定行业内国内外首创,目前没有任何型号的商品机问世,故无法对其市场前景做出明确评价。参考滴定分析仪器的市场,光谱滴定技术的应用领域远远大于电位分析技术。一旦仪器商品化,研发机构将在该投入上取得知识产权保护和大于电位滴定仪的长期的效益。目前亟待解决与存在的问题建议:采取联合申请课题,取得科技部、基金、协会、企业的政策和资金支持,共同进行理论体系、测量原理、商品机型仪器生产、应用技术研究与方法推广、国际专利申报等方面的研究,尽快保持我国现有的国际领先地位。本资料简单介绍光谱滴定原理、算法、技术应用和案例分析,供制造商、技术研究者、合作者参考。滴定分析法发展历程滴定分析法(titrametric analysis)的研究历史可追溯到18世纪晚期。19世纪上半叶,法国化学家Joseph Louis Gay-Lussac命名了滴定分析方法,因此被认为是滴定分析法的发明者。如今,滴定法成为最重要的化学分析技术之一,应用普遍而频繁。其方法采用人工操作、眼睛观看颜色、大脑对颜色变化做出判断、语言形容滴定过程的额颜色变化,属于主观判断的感官分析方法,简单、应用广、速度快、成本低,也存在受色评价环境影响大、语言描述模糊、眼睛感受的个体差异大、手工控制滴定准确度差等缺点,这种建立在主观观察基础上的方法已经不适应现代检测技术的需求。只是由于历史过于悠久,其建立海量检测方法、技术标准以及应用领域的习惯,致使其还在广泛应用。化学反应过程的颜色变化,是化学结构变化的可见光表现,颜色变化代表反应过程的进程,是结构对光谱吸收的性质,所以测量的颜色变化可以准确表征反应中物质结构的变化,这也是与感官滴定方法一脉相承。现代研究证明,颜色的最精确的测量方式是分光式测量方法,颜色可以用CIE 1976(L*a*b*)彩色均匀空间的三维坐标位置标识,每个颜色都有其唯一指标位置,颜色的变化可以在CIE 1976(L*a*b*)彩色均匀空间的三维坐标中描述出变化轨迹,从而将主观的颜色变化描述转变为客观测量数据,进而实现化学分析过程的光谱滴定测量技术。光谱滴定方法的基础是色测量的分光式测量方法,所以,从原理上它就具有高准确度、高可靠性、可量值溯源的优点。计入相关变量因子算法的滴定曲线的凸变峰型非常明显清晰。具有准确、可靠、明显、自动等诸多优点。缺点与光分析方法相似,计算方法复杂、数据量庞大,严重依赖于数据处理系统,这在计算技术高速发展的今天已经不是问题了。而其替代逐步替代感官滴定方法的发展趋势,将成为滴定分析的主导技术,技术应用和仪器市场及其广阔。一、滴定原理与分类目前的滴定分析(titrametric analysis),按测量原理主要分为可见光颜色滴定、电位滴定、温度滴定等三种滴定方法,光谱滴定属于可见光颜色滴定的仪器分析方法,可以替代可见光颜色滴定的大部分方法。1、可见光颜色滴定法颜色测量包括光源颜色的测量与物体色的测量两大类,滴定分析领域关注反应液的颜色变化,属于非荧光物体测量。化学滴定分析反应中的可见光颜色测量属于非荧光物体测色,为感官颜色滴定法和传统仪器颜色滴定法两大类。其中,仪器颜色滴定法包括光密度法、紫外光度滴定、可见光光-电积分法和分光光度滴定(光电滴定)。仪器颜色滴定法测量反应液体颜色是测定液体在测量时的光谱光度特性反应液体光谱反射比P(λ)或者反应液体的光谱透射比τ(λ)等,计算出色刺激函数φ(λ)之后,根据色度学的三个基本方程求出被测颜色的CIE三刺激值X、Y、Z(标准照明体Y= 100)。 1.1 感官颜色滴定法其实质是一种目视光度测定法,原理是利用加色混合定律,将各个分量的未知色加在一起,以描述所得的未知色。是依靠反应过程中的颜色的变化,用人眼作为感受器、大脑判断颜色变化程度,在被测量溶液中加入指示剂或者依靠反应过程中的颜色感官颜色滴定法直观、简便、快速等优点,是滴定实验中最常用的方法之一,是一种完全主观评价方法,同时也是最简单的一种方法。眼睛是一种光学系统,能够在视网膜上产生图像。它由包括角膜、水状体、虹膜状体以及玻璃体等实体组成,使眼睛能够针对以105系数变化的照明水平简单而快速地做出反应。眼睛能够感知的最小照度为10-12Lx(相当于夜空中黯淡的星光)。为了能够感知到光,人眼中包含了锥状细胞和杆状细胞两种感光器:锥状细胞感受到各种颜色(“明视觉”),对波长555 nm的黄绿光谱区域,其灵敏度最高;杆状细胞使我们看到的是黑白的画面(“夜间视觉”),在波长507 nm的绿光谱区域,其灵敏度最高。人眼对光谱灵敏度曲线见图1。图1.人眼对光谱灵敏度曲线其弊端在于观察变色阈值是借助人眼,经验和心理、生理因素的个体差异引起较大的判断误差,无法溯源,受环境条件影响大,可变因素太多,且无法进行定量描述,从而影响到评估的准确性和可靠性。虽然感官颜色滴定法是应用面最广的分析方法,但其主观测量结果的缺陷致使其处于被逐步淘汰的趋势。1.2、可见光-光密度检测分析法 光密度测量是测量反射光量和入射光量的大小,光密度计提供的光之间的差别是光的吸收量,也即被测液体表面层的吸收光量大小,吸收特性的度量,只表示黑或灰的程度。该方法只要应用在印刷行业,“彩色密度”是指测量时,通过红、绿、蓝三种滤色片分别来测量黄、品、青油墨的密度。它直观地反映了C、M、Y、K四色印刷的密度、网点百分比、油墨叠印率等,被广泛用于印刷行业的颜色和墨层厚度控制当中。 1.3、可见光光-电积分法 光电积分法是20世纪60年代仪器测色中采用的常见方法。是测量整个测量波长区间内,通过积分测量测得样品的三刺激值X、Y、Z,再由此计算出样品的色品坐标等参数。通常用滤光片把探测器的相对光谱灵敏度S(λ)修正成CIE的光谱三刺激值x(λ)、y(λ)、z(λ)。用这样的三个光探测器接收光刺激时,就能用一次积分测量出样品的三刺激值X、Y、Z。滤光片必须需满足卢瑟条件,以精确匹配光探测器。卢瑟条件如下:此类型仪器的测色准确度是与仪器符合卢瑟条件的程度有直接关系的,要做到完全符合上述条件是很困难的。在实际的滤色修正中,由于色玻璃的品种有限,仪器不可能完全符合卢瑟条件,只能近似符合应用部分滤光片法可使x(λ)和z(λ)曲线的匹配积分误差小于2%,y(λ)曲线的匹配积分误差小于0.5%。光电积分式仪器不能精确测量出被透射液体的三刺激值和色品坐标,但能准确测出被透射液体的色差,因而又被称为色差仪。所以,色差仪原理也可以进行颜色滴定分析,受其依据的原理限制,误差大、应用范围有限。 1.4、可见光-分光光度法 分光光度滴定(spectrophotometric titration),又称光电滴定(photoelectric titration)。通过测量滴定过程中吸光度又称分光光度滴定法。它是通过样品液体的透射光能量与同样条件下标准样品透射的光能量进行比较,得到样品液体在每个波长下的光谱吸收率,然后利用CIE提供的标准观察者和标准光源公式计算,从而得到三刺激值X、Y、Z,再由X、Y、Z按CIEYxy,CIELab等公式计算色品坐标x.y,CIELAB色度参数等。该方法以待测组分、滴定剂、反应产物在滴定过程中吸光度的变化确定滴定终点的分析方法。它能在底色较深的溶液和无色溶液中滴定,检测微弱吸光度变化、可准确确定滴定终点。该方法通过测量探测样品的光谱成分确定其颜色参数,不仅可以给出X、Y、Z的绝对值和色差值△E,还可以给出物体的分光透射率值和分光透射率曲线。采用此类仪器可实现高准确度的色测量,可对光电积分测色进行定标,建立色度标准等,故分光式仪器是颜色测量中的权威仪器。1.4.1光度滴定法光度滴定(photometric titration) 是在滴定过程中,用光度计记录特定波长的吸光度的变化(非颜色变化)。要求滴定过程中,溶液吸光度Abs的变化遵循朗伯-比尔定律。滴定时,每加入一定量的滴定剂,都同步在相同波长下记录其吸光度。然后以吸光度A为纵坐标,标准溶液的体积V为横坐标,绘出光度滴定曲线,从两条切线的交点可求得滴定终点。光度滴定方法要求被滴定溶液的吸光度的变化必须遵循朗伯-比尔定律。光度滴定法对于某些纯净液体和波长吸收特征性强的反应,非常方便,适用于滴定有色溶液、略微混浊的溶液、微量物质,有较高的灵敏度和准确度。由于采用单波长检测,不能适合反应前后由于结构改变导致的特征吸收波长偏移,而且当化学反应出现多次多个吸收波长时,无法获得多滴定终点的光度信号,可靠性和适用性差。1.4.2紫外光度滴定(ultraviolet photometric titration)利用溶液紫外光吸收的变化观察终点的一种光度滴定。例如,被测物是无色的,伴随滴定的进行,其紫外光吸收在改变。1.4.3浊度滴定(turbidimetric titration )又称比浊滴定法。利用沉淀的生成或消失,溶液浊度发生变化进行的滴定。用通常的光度滴定装置可进行滴定,由于沉淀粒子吸收光、沉淀的反应滴定。1.4.4可见光光谱滴定技术新一代可见光光谱滴定法技术(Visible Spectral Titration Technology, VSTT)是在可见光-分光光度法的基础上发展的。它是测量反应液体的多个设定波长的光谱透射比τ(λ),计算出光谱滴定曲线。在曲线上的凸变峰对应的体积值均为颜色突变点。该颜色突变点视为物质结构改变点,对应的加入试剂体积数为滴定终点的体积数。该方法的基础是色测量的分光式测量方法,所以,从原理上它就具有高准确度、高可靠性的优点。而采用现代数据处理技术剔除高速测量产生的噪音干扰,分离出的信号计入相关变量因子的算法,使滴定曲线的凸变峰型号非常明显清晰。具有准确、可靠、明显、自动等诸多优点。缺点与光分析方法相似,不能分析混浊、固体和半固体、终点无色变的化学反应溶液及其过程,而且计算方法复杂、数据量庞大,严重依赖于数据处理系统,这个缺点仅相对于其他方法相比,对于现代计算技术的发展根本不是问题。光谱滴定方法是2015年搭建成原理验证机、2018年提出光谱滴定的概念。依据该方法原理研发的设备和方法应用业内尚未普及,出版的文献著作仅有《化学光谱滴定技术》(王飞,著)。依据其原理和应用,光谱滴定方法可以替代感官颜色滴定法、可见光光-电积分法、单波长可见光分光光度法,与电位滴定方法、温度滴定方法一起成为滴定分析领域的3种仪器分析方法,相互补充。2、电化学分析法电化学分析法(electrochemical analysis)是以,测量原电池的电动势为基础,根据电动势与溶液中某种离子的活度(或浓度)之间的定量关系(Nernst 方程式)来测定待测物质活度或浓度的一种电化学分析法。是滴定领域中出现最早、应用最广的仪器测量技术。它是以待测试液作为化学电池的电解质溶液,比较其中一只电极电位随试液中待测离子的活度或浓度的变化而变化,与另外另一支是在一定温度下电极电位基本稳定不变之间的电动势来确定待测物质的念量。 1893 年德国学者 Rorbert Behrend 首次使用在滴定实验中应用电位分析方法做为判定终点方法。20 世纪中期自动电位滴定法在化学分析中开始流行,万通公司于 1949 年推出第一台用于酸度滴定的自动电位滴定仪 Titriskop。1957 年首创第一支活塞滴定管取代玻璃滴定管,1961 年诞生能够自动记录滴定曲线的自动电位滴定仪 Potentiograph。1971 年出现联用计算机的高性能电位滴定装置,1978 年,微处理技术与动态滴定技术结合,缩短分析时间的同时增强滴定精度。本世纪自动电位滴定仪的生产商较为著名的还有美国布鲁克海文公司、瑞士梅特勒-托利公司、英国马尔文公司、上海仪电科学仪器、上海雷磁科技公司、江苏新高科等。电位滴定法能有效减少人眼判断产生的主观误差,不需样品指示剂,无关溶液颜色和混浊度。是当前世界上最常用的自动化滴定方法。但其缺点在于电极使用不便、无法高温测定和滴定终点与颜色标准不一致。同时无法测定无离子参与、低浓度溶液、滴定产物稳定性小的单组分、滴定产物稳定性接近的多组分溶液浓度,严重影响的其使用范围。电分析法包括:电解法(electrolytic analysis method):电重量法(electtogravimetry):库伦法法(coulometric)库仑滴定分析法(coulometric tiyration):测定电解过程中所消耗的电量,按法拉第定律求出待测物质含量的分析方法称作库仑分析法。库仑分析法还可分为控制电位库仑分析法和恒电流库仑滴定法。电导法(conductometry) :电导分析法(conductometric analysis) :电导滴定法(conductometric titration):电位法(potentiometry) :直接电位法(dirext potentiometry):通过测量电池电动势来确定指示电极的电位,然后根据Nernst方程由所测得的电极电位值计算出被测物质的含量。电位滴定法(potentiometric titration):在滴定过程中通过测量电位变化以确定滴定终点的方法。和直接电位法相比,电位滴定法不需要准确的测量电极电位值,因此,温度、液体接界电位的影响并不重要,其准确度优于直接电位法。与感官颜色滴定法相比,对于待测溶液有颜色或浑浊时,终点的指示就比较困难,或者根本找不到合适的指示剂。电位滴定法是靠电极电位的突跃来指示滴定终点。在滴定到达终点前后,滴液中的待测离子浓度往往连续变化n个数量级,在等当点附近发生电位的突跃。被测成分的含量仍然通过消耗滴定剂的量来计算。因此测量工作电池电动势的变化,可确定滴定终点。电位滴定法无主观误差,是当前世界上最常用的自动化滴定方法。缺点在于必须针对不同化学反应类型选用特定电极、电极表面胶体与溶液交换接触交换电荷的接触式测量致使对含量低的样品测定产生较大影响、受温度影响大且不能高温测量、信号延迟、滴定终点与颜色滴定终点难以一致。伏安分析法(voltammetry):利用电解法过程中测得的电流-电压关系曲线(伏安曲线)进行分析的方法称作伏安分析法。极谱分析法(polarography):是用滴汞电极的伏安分析法称作极谱分析法。溶出法(stripping method):电流滴定法(amperometric titration):3、温度滴定法温度滴定法是非接触式传感探测技术。是一种量热分析技术,即用一种反应物滴定另一种反应物,随着加入滴定剂的数量的变化,测量反应体系温度的变化。滴定一般在尽可能接近绝热的条件下进行,被滴定物可以是液体或悬浮的固体;滴定剂可以是液体或气体。温度变化是由滴定剂与被滴定物间的化学作用或物理作用(例如一种有机分子吸附于固体表面)引起的。1922年P.迪图瓦和E.格罗贝特建立热滴定法,用于容量分析。1924年P.M.迪安和O.O.瓦茨最早使用测温滴定这一术语;以后又有人采用热滴定、焓滴定、测温焓滴定、量热滴定和测温滴定等术语,至今仍未统一。70年代以来,由于与滴定量热计相关的一些技术(如恒温浴、恒速滴定装置、反应容器、温度传感电路以及数据分析手段等)获得迅速发展,连续滴定法结果的精度已可与常用溶液量热计比美,而且能够滴定少于毫克级的试样。因此热滴定不仅可用于分析目的,而且已成为一种精密量热技术。滴定量热法特别适用于下述目的:在有连串反应或并行反应存在的情况下,测定焓变ΔH;用于包含微弱相互作用物种的反应,求吉布斯函数改变ΔG;鉴别络合反应中存在的物种等。还用于测定混合热、物质在两相中的分配系数和吸附容量等,并可用于生物化学、微生物学和环境化学等方面。实验数据以热谱图形式表示,它提供了有关反应中物质的量(滴定终点)和反应物质的特性(焓变)的数据。对图进行分析,可以得知反应容器中发生的反应的类型和数目,以及溶液中存在的各物种的浓度等信息。这部分内容称为热滴定,同时还可以确定反应的化学计量关系,计算反应的热力学量,如平衡常数K(ΔG°)、标准状态下的焓变ΔH°和熵变ΔS°,这部分内容称为滴定量热法。测温滴定法以热效应为基础,与溶液的许多性质(如粘度、光学透明度、介电常数、溶剂强度、以及离子强度等)无关,因此可以用于气相、液相、非水溶液、有色溶液、胶体溶液和粘稠浆状等体系。温度滴定法的特殊优点是不干扰滴定反应,如离子强度或溶剂等,则在很大程度上与它们无关。同时可以操作有色溶液,胶体溶液或浆液。同电化学方法中的电极比较,作为测量器件的温度传感器是惰性的,并且它不伪示试样成分参与反应的结果。3.2.1 CIE 1976(L*a*b*)均匀彩色空间的参数值计算CIE 1976(L*a*b*)色度值,由光谱滴定仪的数据处理软件读取的吸光度值后,按公式计算出样品在CIE 1964标准色度系统的三刺激值X、Y、Z,再按照公式计算CIE 1976(L*a*b*)色空间的心理明度235.601435.6334336.417336.4105436.267736.3003735.990236.02268

滴定分析的种类及原理相关的试剂

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