酸碱滴定法

酸碱滴定法

也称中和法，是一种利用酸碱反应进行容量分析的方法。用酸作滴定剂可以测定碱，用碱作滴定剂可以测定酸,这是一种用途极为广泛的分析方法(见彩图)。最常用的酸标准溶液是盐酸,有时也用硝酸和硫酸。标定它们的基准物质是碳酸钠Na2CO3：

酸碱滴定法

酸碱滴定法

酸碱滴定法

最常用的碱标准溶液是氢氧化钠，有时也用氢氧化钾或氢氧化钡，标定它们的基准物质是邻苯二甲酸氢钾KHC8H4O6或草酸H2C2O4·2H2O：

OH+HC8H4O宮─→C8H4O婇+H2O

如果酸、碱不太弱，就可以在水溶液中用酸、碱标准溶液滴定。离解常数K a和K b是酸和碱的强度标志。当酸或碱的浓度为0.1Μ，而且K a或K b大于10时,就可以准确地滴定,一般可准确至0.2％（见滴定误差）。多元酸或多元碱是分步离解的，如果相邻的离解常数相差较

大，即大于10，就可以进行分步滴定，这种情况下准确度不高，误差约

为1％。

盐酸滴定碳酸钠分两步进行：

CO娫+H─→HCO婣

HCO婣+H─→CO2↑+H2O

相应的滴定曲线上(见图 )有两个等当点,

因此可用盐酸来测定混合物中碳酸钠和碳酸氢钠的含量，先以酚酞（最好用甲酚红-百里酚蓝混合指示剂）为指示剂,用盐酸滴定碳酸钠至碳酸氢钠，再加入甲基橙指示剂，继续用盐酸滴定碳酸氢钠为二氧化碳，由前后消耗的盐酸的体积差可计算出碳酸氢钠的含量。

某些有机酸或有机碱太弱，或者它们在水中的溶解度小，因而无法确定终点时，可选择有机溶剂为介质，情况就大为改善。这就是在非水介质中进行的酸碱滴定（见非水滴定）。

有的非酸或非碱物质经过适当处理可以转化为酸或碱。然后也可以用酸碱滴定法测定之。例如，测定有机物的含氨量时，先用浓硫酸处理有机物，生成NH嬃,再加浓碱并蒸出N H3,经吸收后就可以用酸碱滴定法测定，这就是克氏定氮法。又如测定海水或废水中总盐量时，将含硝酸钾、氯化钠的水流经阳离子交换柱后变成硝酸和盐酸，就可以用标准碱溶液滴定。

酸碱滴定法在工、农业生产和医药卫生等方面都有非常重要的意义。三酸、二碱是重要的化工原料，它们都用此法分析。在测定制造肥皂所用油脂的皂化值时，先用氢氧化钾的乙醇溶液与油脂反应，然后用盐酸返滴过量的氢氧化钾,从而计算出1克油脂消耗多少毫克的氢氧化钾，作为制造肥皂时所需碱量的依据。又如测定油脂的酸值时,可用氢氧化钾溶液滴定油脂中的游离酸,得到 1克油脂消耗多少毫克氢氧化钾的数据。酸值说明油脂的新鲜程度。粮食中蛋白质的含量可用克氏定氮法测定。很多药品是很弱的有机碱，可以在冰醋酸介质中用高氯酸滴定。测定血液中HCO婣的含量，可供临床诊断参考。

酸碱滴定法的基本原理

1．强酸强碱的滴定

强酸和强碱相互滴定的滴定反应为：

以NaOH液（0.1000mol/L）滴定20.00ml HCl液（0.1000mol/L）为例，滴定曲线如下图：

滴定开始前 pH=1.00

滴入NaO液19.98ml时 pH=4.30

化学计量点时 pH=7.00

滴入NaOH液20.02ml时 pH=9.70

从滴定曲线可以看出：

（1）根据滴定突跃选择指示剂。滴定曲线显示，滴定突跃（在计量点附近突变的pH 值范围）范围很大，为4.30～9.70，凡是变色范围全部或部分落在滴定突跃范围内的指示剂

都可以用来指示终点，所以酸性指示剂（甲基橙、甲基红）和碱性指示剂（酚酞）都可以用来指示强碱滴定强酸的滴定终点。

（2）选择滴定液的浓度。浓度大，突跃范围宽，指示剂选择范围广；但是，浓度太大，称样量也要加大，所以一般使用0.1mol/L浓度的滴度液。

2．强碱滴定弱酸

滴定反应为：

以NaOH液（0.1000moL/L滴定20.00ml醋酸（HAc，0.1000mol/L）为例，滴定曲线如下图：

滴定开始前 pH=2.88

滴入NaOH 液19.98ml时 pH=7.75

化学计量点时 pH=8.73

滴入NaOH液20.02ml时 pH=9.70

从滴定曲线可以看出：

（1）只能选择碱性指示剂（酚酞或百里酚酞等），不能选用酸性范围内变色的指示剂（如甲基橙、甲基红等）。因为突跃范围较小，pH值在7.75～9.70之间；计量点在碱性区。

（2）弱酸被准确滴定的判决是C•Ka＞10-8。因为Ka愈大，突跃范围愈大。而Ka＜10 -8时，已没有明显突跃，无法用指示剂来确定终点；另外，酸的浓度愈大，突跃范围也愈大。

3．强酸滴定弱碱

滴定反应为：

以HCl液（0.1000mol/L）滴定20.00mlNH3•H2O液（0.1000mol/L）为例，滴定曲线如下图：

滴定开始前 pH=11.12

滴入HCl 液19.98ml时 pH=6.24

化学计量点时 pH=5.27

滴入HCl液20.02ml时 pH=4.30

从滴定曲线可以看出：

1）只能选择酸性指示剂（甲基橙或溴甲酚绿），不能选用碱性范围内变色的指示剂（酚酞）。

（2）弱碱被准确滴定的判决是C•Kb＞10-8。