仪器分析实验讲义常规年月

实验一 电位滴定法测定醋酸的含量

一、实验目的

1、熟悉电位滴定的基本原理和操作技术；

2、学习运用二级微商法确定滴定的终点。

二、实验原理

醋酸为有机酸（5

108.1-⨯=a K ），与

NaOH 的反应为：

O H NaAc NaOH HAc 2+→+。用与已知浓度的NaOH 滴定未知浓度的HAc 溶液在终点

时产生pH （或mV ）值的突跃，因此根据滴定过程中pH （或mV ）值的变化情况来确定滴定的终点，进而求得各组份的含量。

滴定终点可由电位滴定曲线（指示电极电位或该原电池的电动势对滴定剂体积作图）来确定，也可以用二次微商曲线法求得。二次微商曲线法是一种不需绘图，而通过简单计算即可求得滴定的终点，结果比较准确。这种方法是基于在滴定终点时，电位对体积的二次微商值等于零。

确定滴定体积以后，从pH ～V 曲线上查出HAc 被中和一半时（1/2V e ）的pH 值。此时，pH=pKa,从而计算出Ka 。醋酸在水溶液中电离如下：

其离解常数为]

[]

][[Ka HAc Ac H -+=

当醋酸被中和了一半时，溶液中：[Ac -]=[HAc]，根据以上平衡式，此时Ka=[H +]，即pKa=pH 。因此，pH ～V 图中12Ve

所处的pH 值即为pKa ，从而可求出醋酸的酸常数Ka 。

表中V

V E V E V E ∆⎪

⎭⎫ ⎝⎛∆∆-⎪⎭⎫ ⎝⎛∆∆=∆∆1

222 在接近滴定终点时，加入△V 为等体积。

-

++⇔Ac

H HAc

从表中2

2V E ∆∆的数据可知，滴定终点在24.30mL 与24.40mL 之间。

设： （24.30+X ）mL 时为滴定的终点

02

2=∆∆V

E

即为滴定终点。 则有：

02

212=∆∆=∆⎪⎭⎫ ⎝⎛∆∆-⎪⎭⎫ ⎝⎛∆∆V E

V V E V E 即：

()[]4

.49.54.430.2440.24X

=---

解得 )(04.0mL X =

所以在滴定终点时滴定剂的体积应为：mL 34.2404.030.24=+

三、仪器和试剂

1、仪器 pHS-3C 型酸度计（含复合电极） 电磁搅拌器（含搅拌子） 滴定管

铁架台（含滴定管夹）

2、试剂 NaOH 溶液0.1mol/L ：称取4g 固体NaOH ，加入新鲜的或煮沸的除去二氧化碳的蒸馏水，完全溶解后，定容至1L ，充分摇匀标定。 待测定的醋酸溶液

四、实验步骤

1． 打开酸度计电源开关，预热30min 。接好复合玻璃电极。

2．用pH=6.86（25℃）和pH=4.00(25℃)的缓冲溶液将pHs-3C 型酸度计pH 计的标定（详细见仪器分析实验书151页）。

3．粗测： 准确吸取醋酸试液10.00mL 于100mL 小烧杯中，再加水约20mL 。放入搅拌磁子，浸入pH 复合电极。开启电磁搅拌器（注意磁子不能碰到电极），用0.1000mol/LNaOH 标准溶液进行滴定，1mL 读数一次，待到超过化学计量点，初步确定滴定终点。

3. 细测： 同上，准确吸取醋酸试液10.00mL 于100mL 小烧杯中，再加水20.00mL 。放入搅拌磁子，浸入pH 复合电极。开启电磁搅拌器，用NaOH 标准溶液进行滴定，滴定开始时每点隔1mL 读数一次，在 Vep 处和化学计量点附近时间隔0.10mL 读数一次，记录每个点对应的体积和pH 值，过了滴定终点每滴1mL 读一次pH 值，直至滴定至pH12左右。 c 、滴定结束后的电极、烧杯和搅拌子都要清洗干净。实验完毕后整理好仪器、器皿，放回原处。

五、数据处理

1、按前表格的形式从所记录的数据中找出有用的数据进行处里，二级微商法确定滴定终点。

2、根据滴定终点求出试样溶液中醋酸的浓度（以g/L 表示）。

3、根据滴定数据作pH ～V 滴定曲线，

4、pH ～V 图中 Ve 所处的pH 值即为pKa ，从而可求出醋酸的离解常数Ka 。 5.与Ka （理论）进行比较，计算相对误差。

六、问题讨论

1、所使用的酸度计若不事先进行校正，结果是否会一样？

2、电位滴定的原理和依据是什么？

3、电位法滴定测定与用酚酞为指示剂的滴定中有什么区别？特点是什么？

实验二 啤酒总酸的测定

一、目的要求：

1、了解电位滴定的特点及应用范围

2、掌握啤酒总酸的测定方法 二、实验原理：

啤酒中含有各种酸类200种以上，这些酸及其盐类物质控制着啤酒的pH 值和总酸的含量。(总酸度：所有酸性成分的总量，用每100mL 酒样所消耗的NaOH mmol 数来表示。)啤酒总酸的检验和控制是十分重要的。“无酸不成酒”，啤酒中含适量的可滴定总酸，能赋予啤酒以柔和清爽的口感；但总量过高或闻起来有明显的酸味也是不行的，它是啤酒可能发生了酸败的一个明显信号。国标规定啤酒总酸度应＜2.6mmol/100mL 酒样，在实际生产中则控

制在＜2.0mmol/100mL 酒样。

图 3 NaOH 滴定啤酒总酸滴定曲线

三、仪器与试剂：

中本实验利用酸碱和原理，以NaOH 标准溶液直接滴定啤酒样品中的总酸。但因为啤酒是含磷酸盐的弱酸性溶液，有较强的缓冲能力，所以在化学计量点处没有明显的突越（如图所示），用指示剂指示的话不能看到颜色的明显变化。可以用pH 计在滴定过程中随时测定溶液的pH 值至pH =9时即为滴定终点。即使啤酒颜色较深也不妨碍滴定。 1、仪器 pH S-3C 型酸度计、pH 复合电极、碱式滴定管、磁力搅拌器 2、试剂

① 浓度大约为0.1mol/LNaOH 标准溶液 ② 市售啤酒 四、实验步骤： 1、酸度计的调试

将酸度计预热30min 。将pH =6.86(25℃时)的标准缓冲溶液置于塑料烧杯中，放入搅拌子，

p H

V(ml)