工业纯碱总碱度的测定

6 工业纯碱总碱度的测定

一、实验目的

1. 了解利用双指示剂法测定Na2CO3 和NaHCO3 混合物的原理和方法。

2. 学习用参比溶液确定终点的方法。

3. 进一步掌握微量滴定操作技术。

二、实验原理

混合碱是NaCO3 与NaOH 或NaHCO3与Na2CO3 的混合物。欲测定同一份试样中各组分的含

量，可用HCl 标准溶液滴定，根据滴定过程中pH 值变化的情况，选用酚酞和甲基橙为指示

剂，常称之为“双指示剂法”。

若混合碱是由Na2CO3 和NaOH 组成，第一等当点时，反应如下：

HCl+NaOH→NaCl+H2O

HCl+Na2CO3→NaHCO3+H2O

以酚酞为指示剂（变色pH 范围为8.0～10.0），用HCl 标准溶液滴定至溶液由红色恰

好变为无色。设此时所消耗的盐酸标准溶液的体积为V1（mL）。第二等当点的反应

为： HCl+NaHCO3→NaCl+CO2↑+H2O

以甲基橙为指示剂（变色pH 范围为3.1～4.4）,用HCl 标准溶液滴至溶液由黄色变为

橙色。消耗的盐酸标准溶液为V2（mL）。

当V1＞V2 时，试样为Na2CO3 与NaOH 的混合物，中和Na2CO3 所消耗的HCl 标准溶液为2V1

（mL），中和NaOH 时所消耗的HCl 量应为（V1-V2）mL。据此，可求得混合碱中Na2CO3 和NaOH

的含量。

当V1＜V2 时，试样为Na2CO3 与NaHCO3 的混合物，此时中和Na2CO3 消耗的HCl 标准溶液的

体积为2V1mL，中和NaHCO3 消耗的HCl 标准溶液的体积为（V2-V1）mL。可求得混合碱中Na2CO3

和NaHCO3 的含量。

双指示剂法中，一般是先用酚酞，后用甲基橙指示剂。由于以酚酞作指示剂时从微红色

到无色的变化不敏锐，因此也常选用甲酚红-百里酚蓝混合指示剂。甲酚红的变色范围为6.7

（黄）～8.4（红），百里酚蓝的变色范围为8.0（黄）～9.6（蓝），混合后的变色点是8.3，

酸色为黄色，碱色为紫色，混合指示剂变色敏锐。用盐酸标准溶液滴定试液由紫色变为粉红

色，即为终点。

三、主要仪器和试剂

分析化学实验教案

天水师范学院分析化学教研室10

1. 仪器：电子天平，3.000mL 微型滴定管，50.00mL 容量瓶，

2.00mL 移液管，25mL 锥

形瓶，50mL 小烧杯。

2. 试剂：

(1)0.1mol·L-1HCl 溶液：用吸量管吸取约0.5mL 浓盐酸于50mL 试剂瓶中，加水稀释至

50mL。因浓盐酸挥发性很强，操作应在通风橱中进行。

(2)无水Na２CO３基准物质：将无水Na２CO３置于烘箱内，在180℃下，干燥2～3h。

(3)

酚酞指示剂：2g·L-1 乙醇溶液。

(4)甲基橙指示剂：1g·L-1。

(5)混合指示剂：将0.1g 甲酚红溶于100mL 500g·L－１乙醇中，0.1g 百里酚蓝指示剂溶

于100mL 200g·L－１乙醇中。1g·L－１甲酚红与1g·L－１百里酚蓝的配比为1∶6。

(6)混合碱试样

四、实验步骤

1. 0.1mol·L－１HCl 溶液的标定

准确称取无水Na２CO３0.5g 左右于干燥小烧杯中，用少量水溶解后，定量转移至50mL

容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。

准确移取上述Na２CO３标准溶液2.00mL 于25mL 锥形瓶中，加1 滴甲基橙指示剂，用HCl

溶液滴定至溶液由黄色变为橙色，即为终点。平行测定3～5 次，根据Na２CO３的质量和滴定

时消耗HCl 的体积，计算HCl 溶液的浓度。标定HCl 溶液的相对平均偏差应在±0.2%以内。

2. 混合碱的测定

准确移取混合碱试样0.5g 左右于干燥小烧杯中，加水使之溶解后，定量转入50mL 容量

瓶中，用水稀释至刻度，充分摇匀。

准确移取2.00mL 上述试液于25mL 锥形瓶中，加酚酞1 滴，用盐酸溶液滴定至溶液由红色恰

好褪为无色，记下所消耗HCl 标准溶液的体积V１，再加入甲基橙指示剂1 滴，继续用盐酸

溶液滴定溶液至由黄色恰好变为橙色，所消耗HCl 溶液的体积记为V２，平行测定3 次，计

算混合碱中各组分的含量

五、注意事项

1. 滴定到达第二等当点时，由于易形成CO２过饱和溶液，滴定过程中生成的H２CO ３慢慢

地分解出CO２，使溶液的酸度稍有增大，终点出现过早，因此在终点附近应剧烈摇动溶液。

2. 若混合碱是固体样品，应尽可能均匀，亦可配成混合试液供练习用。

分析化学实验教案

天水师范学院分析化学教研室11

六、思考题

1. 采用双指示剂法测定混合碱，在同一份溶液中测定，试判断下列五种情况下，混合

碱中存在的成分是什么？

（1）V１=0；（2）V２=0；（3）V１＞V２；（4）V１＜V２；（5）V１=V２。

2. 测定混合碱中总碱度，应选用何种指示剂？

3. 测定混合碱，接近第一化学计量点时，若滴定速度太快，摇动锥形瓶不够，致使滴

定液HCl 局部过浓，会对测定造成什么影响？为什么？

4. 标定HCl 的基准物质无水Na２CO３如保存不当，吸收了少量水分，对标定HCl 溶液浓度有何影响？

8 自来水总硬度的测定

一、实验目的

1．掌握测定水的总硬度的方法和条件。

2．掌握掩蔽干扰离子的条件及方法。

二、实验原理

水的总硬度是指水中镁盐和钙盐的含量。国内外规定的测定水的总硬度的标准分析方法

是EDTA 滴定法。用EDTA 滴定Ca2+，Mg2+总量时，一般是在pH=10 的氨性缓冲溶液中，以铬

黑T(EBT）为指示剂，计量点前Ca2+和Mg2+与EBT 生成紫红色络合物，当用EDTA 滴定至计量

点时，游离出指示剂，溶液呈现纯蓝色。

滴定时用三乙醇胺掩蔽Fe3+，Ae3+，Ti4+；以Na2S 或巯基乙酸掩蔽Cu2+，Pb2+，Zn2+，Cd2+，

Mn2+等干扰离子，消除对铬黑T 指示剂的封闭作用。

为了提高滴定终点的敏锐性，氨性缓冲溶液中可加入一定量的Mg2+－EDTA。由于Mg2+－

EDTA 的稳定性大于Ca2+－EDTA，使终点颜色变化明显。

对于水的总硬度，各国表示方法有所不同，我国“生活饮用水卫生标准”规定，总硬度

以CaCO3 计，不得超过450mg·L-1。

三、主要试剂