硼酸的电位滴定

硼酸的电位滴定
冯俊贤;宋丽英;郄文娟;李素娟
【摘要】讨论了硼酸加甘油的强化电位滴定和直接电位滴定.实验证明,对硼酸类的极弱酸可采用两点电位滴定法进行直接电位滴定,在终点后测定两组滴定数据,用两
点法公式计算滴定终点.
【期刊名称】《大学化学》
【年(卷),期】2000(015)003
【总页数】3页(P44-46)
【关键词】硼酸;测定方法;电位滴定
【作者】冯俊贤;宋丽英;郄文娟;李素娟
【作者单位】白求恩军医学院,石家庄,050081;白求恩军医学院,石家庄,050081;白
求恩军医学院,石家庄,050081;白求恩军医学院,石家庄,050081
【正文语种】中文
【中图分类】O6
对硼酸类极弱酸能否直接进行电位滴定，有不尽相同的观点与方法[1～6]。

文献[6]较详细地探讨了硼酸的直接电位滴定、加甘油强化电位滴定和线性滴定3种方法，并建议采用线性电位滴定或加甘油强化电位滴定。

但这些滴定方法均需繁琐的实验操作和复杂的数据处理，给实际应用带来一定难度。

本文根据作者提出的两点电位滴定法[7～8]，给出了测定硼酸的简便方法。

实验结果表明，用本文方法可对硼
酸类的极弱酸直接电位滴定。

1 仪器和试剂
仪器：PHS-3A数字酸度计(厦门第二分析仪器厂)。

试剂：0.1mol/L NaOH，0.1mol/L H3BO3(均为分析纯)。

2 实验原理[7～8]
根据文献[7]，电位滴定终点可由滴定终点前附近两组滴定数据通过计算求得：
(1)
当V2/V1≤1.04时,可用简化式：
(2)
V1、V2必须在终点同一侧。

ΔpH是分别加入V1、V2体积滴定剂时两点pH值
的差。

在使用该法公式时，要求ΔpH在0.3以上。

根据cKa<10-8的弱酸滴定规律，计量点前滴定曲线较平坦，难以满足在较小的
滴定剂体积变化时，使ΔpH变化0.3以上。

因此，可在计量点后测定两点，公式照样成立，只是ΔpH须取负值。

3 实验方法
取25.00mL H3BO3被测溶液加于100mL小烧杯中(强化电位滴定时加5mL甘油)，放入搅拌磁子，在已定位好的酸度计上进行电位滴定。

甘油强化的滴定在
pH9.5之前或pH10.5之后测定两点；直接滴定在pH11.5后测定两点。

记录(V1，pH1)、(V2，pH2)，由式(1)或式(2)计算滴定终点体积。

4 数据处理与讨论
4.1 方法准确度和精密度检验
下面利用文献[6]直接电位滴定和强化电位滴定的测定数据(表1，表2)，用两点法
公式计算滴定终点。

由于直接滴定法在计量点前难以满足在较小滴定剂体积差值内使pH变化0.3以上，故在计量点后选点；强化电位滴定在计量点前或计量点后选点均可。

不同选点的计算结果及与二阶微商法计算结果的比较见表3、表4和表5。

表1 文献[6]的直接电位滴定数据 V /mLpH V /mLpH 20.009.95
28.0011.9624.0010.5330.0012.2325.0010.8132.0012.3926.0011.3027.0011.7
4
二阶微商法计算结果Ve = 25.80mL。

表2 文献[6]的甘油强化后电位滴定数据 V /mLpH V /mLpH 20.007.76
25.008.85 21.007.87 26.0010.51 22.008.01 27.0011.20 23.008.16
28.0011.51 24.008.41 29.0011.75
文献值Ve = 25.70mL[6]。

表3 直接滴定法计量点后不同两点组合计算结果编号
V1/mLpH1V2/mLpH2Ve/mL相对误差126.0011.3027.0011.7425.46-1.3% 226.0011.3028.0011.9625.49-1.2% 327.0011.7430.0012.2325.77-0.1% 427.0011.7432.0012.3925.840.2%
表4 甘油强化电位滴定计量点前不同两点组合计算结果编号
V1/mLpH1V2/mLpH2Ve/mL相对误差120.007.7623.008.1625.53-0.7% 220.007.7625.008.8525.57-0.5% 321.007.8723.008.1625.56-0.5%
424.008.4125.008.8525.61-0.4%
表5 甘油强化电位滴定计量点后不同两点组合计算结果编号
V1/mLpH1V2/mLpH2Ve/mL相对误差126.0010.51 27.0011.2025.76
0.2%226.0010.5128.0011.5125.80 0.4%326.0010.5129.0011.7525.84 0.5%
从计算结果可看出，在pH11.5之前选择两点，两点法计算结果与二阶微商法相差较大，而pH11.5后任选两点计算结果与二阶微商法基本一致。

故直接电位滴定法
可在计量点后pH大于11.5时选择第一测量点，使pH变化0.3以上时选择第二测量点。

从以上对文献[6]两种测定数据的处理结果可以看出，两点法确定电位滴定终点具有较高的准确性和较好的重现性，是一种简便、快捷、准确的电位滴定数据处理方法。

据此，在实际电位滴定时，可采用两点电位滴定法，即直接在电位滴定过程中的适当位置(计量点附近)，测定两点电位滴定数据，由公式计算滴定终点。

4.2 样品测定
取25.00mL H3BO3直接电位滴定或加5mL甘油强化电位滴定，结果见表6和表7。

表6 0.1mol/L NaOH滴定25.00mL H3BO3溶液(强化滴定法)次数计量点前
V1/mLpH1V2/mLpH2Ve/mL计量点后
V1/mLpH1V2/mLpH2Ve/mL120.908.1122.929.5523.0023.4410.6024.3011.1 023.01221.208.19
22.448.7922.8923.1010.0423.6610.7622.97321.578.3522.518.8822.9323.301 0.4423.9410.9523.02
表7 0.1mol/L NaOH滴定25.00mL H3BO3溶液(直接滴定法)次数
V1/mLpH1V2/mLpH2Ve/mL125.3011.6928.2212.0223.19225.0611.6427.921 1.9923.15325.0811.6428.0211.9923.12
强化电位滴定计量点前测定结果平均值为22.94mL，s=0.03，CV=0.1%；计量点后测定结果平均值为23.00mL，s=0.03，CV=0.1%。

直接电位滴定测定结果平均值为23.15，s=0.04，CV=0.2%。

9次计算结果的总体平均值为23.03mL，
s=0.10，CV=0.4%。

通过对样品的实际测定可看出，对硼酸这样的弱酸，可在保证滴定终点后记录两点滴定数据，利用两点电位滴定法确定滴定终点。

应用此法，可简化繁琐的实验操作
和复杂的数据处理，提高分析测定速度，值得推广和应用。

参考文献
1 林树昌，曾泳淮.化学教育，1984，5：29
2 汪保俊，樊行雪.线性滴定法.北京：高等教育出版社，1985
3 高鸿.示波极谱滴定法.南京：江苏科技出版社，1985
4 陆雅琴，汪秀玲.基础仪器分析.北京：学术期刊出版社，1989
5 王志，方国春，赖道荣.计算机与应用化学，1989，6(4)：313
6 何赐兰，张耀山.大学化学，1996，11(6)：18
7 冯俊贤，宋丽英，李素娟，等.两点电位滴定法.见：汪尔康主编.分析化学进展.南京.南京大学出版社， 1994.507～508
8 冯俊贤，宋丽英，李素娟，等.河北轻化工学院学报，1995，16(4)：23。