摘要：本文对自动电位滴定法与传统手动滴定法进行了比较实验。通过试验验证，测定总碱度和标定氢氧化钠溶液，自动滴定法的精密度优于手动滴定法，通过校准可确保准确度更优。自动电位滴定法操作简单、方便快捷、在分析化学领域可大量推广。
关键词：自动电位滴定法；手动滴定法；等当点；验证
1 引言
在化工生产中，容量分析（及滴定分析）在水质分析中占有很大比例，化工生产装置产生的水质成分比较复杂，用传统的容量分析进行测定，一般耗时长，操作繁琐，容易产生各种人为误差，尤其对不稳定的水质如混合碱的测定误差更大。采用自动滴定仪的测定，可很好的解决这一问题。
2 实验部分
2.1 试剂及仪器
2.1.1 蓝线滴定管50ml
2.1.2 盐酸标准滴定溶液：C(HCL)约0.05 mol/l.
2.1.3 溴甲酚绿-甲基橙指示剂0.1%
2.1.4 877 Titrino plus (Metrohm瑞士万通)
2.1.5 氢氧化钠（GR）
2.1.6 基准邻苯二甲酸氢钾
2.1.7 10g/L的酚酞指示剂
2.2 总碱度的测定
吸取50.00mL水样于250mL锥形瓶中，以溴甲酚绿-甲基橙做指示剂，用盐酸标准溶液滴定至溶液颜色由蓝绿色变为暗红色，即为滴定终点。根据HCl溶液的浓度及消耗体积，计算总碱度（以CaCO3 mg/L 计）。
2.3 氢氧化钠标准溶液标定
称取110g优级纯氢氧化钠于塑料烧杯中，加100ml水振摇，使之溶解成饱和溶液，混匀冷却后置于聚乙烯塑料瓶中，密塞，放置澄清后备用。移取27ml的上层清液，用无二氧化碳的水稀释到1000mL，摇匀，待标定（约0.5mol/L）。
准确称量3.6±0.002 g于115℃灼烧至恒重的基准邻苯二甲酸氢钾(准确称至0.0001g)于250ml锥形瓶中，用量筒量取80ml纯水，倒入上述称好的基准邻苯二甲酸氢钾锥形瓶中，溶解。
加2滴10g/L的酚酞指示剂，用配置好的氢氧化钠溶液滴定至溶液粉红色，同时做空白试验。
3 结果与讨论
3.1 手动滴定基本原理
将一种已知准确浓度的标准溶液滴加到待测物质的溶液中，直到所滴加的试剂与待测物质按化学计量关系定量反应为止，根据试剂溶液的浓度和消耗体积，通过定量关系计算待测物质的含量。
以总碱度为例：在250ml锥形瓶中，用移液管移取50ml试样，并加入指示剂溴甲酚绿-甲基橙。用滴定管滴加盐酸溶液，加入的H+发生如下定量反应：
H++CO32----- HCO3-
H++ HCO3-----CO2+H2O
随着盐酸的滴入，锥形瓶中的溶液pH值逐步降低，在pH4.4左右溶液颜色由蓝绿色变为暗红色，即为滴定终点。根据消耗的HCl的体积，计算总碱度。
3.2 电位滴定原理
电位滴定法是通过电位的变化来确定滴定终点的方法，滴定剂的加入由仪器自动完成，通过测量电极测定溶液中电位的变化来指示终点。
本文中涉及的酸碱滴定方法采用PH复合电极为测量电极，通过测定溶液pH值的变化来判断滴定终点。可设置某一PH值为滴定终点，亦可通过PH值的突跃由仪器自动判断终点。根据滴定消耗体积计算出总碱度。
3.3 总碱度滴定曲线分析
通过多次样品分析，总碱度的滴定曲线如图1，滴定终点的变色点与理论等当点不完全一致，但在突跃范围内，可视为等当点。
3.4 总碱度测定结果比对
表1结果比对可以说明，总碱度分析自动电位滴定结果精密度、准确度均优于手动滴定结果。（注：为验证方法的准确度，该试验水样实际为以基准碳酸钙配制的准确浓度溶液）
表1 总碱度测定手动与自动滴定结果比对
3.5 氢氧化钠溶液标定数据比对
表2 手动标定氢氧化钠溶液结果
表3 自动滴定标定氢氧化钠结果
由表2、表3数据可以看出，自动电位滴定仪标定的结果精密度明显高于手动滴定。但手动滴定时滴定管有温度、体积校正值代入，而自动滴定因技术原因，其滴定管未给出相应校正值，故实际准确度暂不好确定。
因自动滴定的滴定精度、最小分辨率都远远高于手动滴定管读数精度，故如能对自动仪器滴定管进行有效校准的话，其准确度应也会高于手动滴定。
3.6 手动滴定方法的优、劣势分析
手动滴定是经典的容量分析方法，其优点是成本低，易普及，可满足大部分的日常分析需求。其缺点是相对耗时长、对人员经验要求比较高，需合适的指示剂。因其是根据指示剂颜色变化来判断终点，在对有色浑浊溶液的测定时，易造成终点判断困难，导致结果误差大。
3.7 自动滴定仪法的优、劣势分析
自动电位滴定优点是自动化程度高，操作方便、快速、加液更准确，无需指示剂判断终点，可消除外部颜色干扰，滴定过程自动控制、数据处理自动进行。其缺点是投入成本相对较高，另外结果的准确度主要依赖测量电极的准确，需严格进行定期校准、维护。
4 结论
4.1 自动电位滴定其精密度明显高于手动滴定，如能确保测量电极的校准及滴定管校正的话，其准确度也应高于手动滴定方法。
4.2 电位滴定可以消除样品浑浊、颜色较深等对指示剂颜色变化观测的影响，适应于各种样品的分析。
4.3 自动电位滴定除了投入成本偏高以外，其它优势明显，可降低员工工作量、减少对分析人员技术经验的依赖，在现代化工企业中可大量推广。
参考文献
[1]化验员读本仪器分析.
[2]GB/T 601化学试剂.标准滴定溶液的制备.
[3]GB/T 603化学试剂.试验方法中所用制剂及制品的制备（GB/T 603-2002，neq ISO3696:1987）.
论文作者:包红英
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/5
标签：滴定论文; 溶液论文; 碱度论文; 电位论文; 指示剂论文; 滴定管论文; 氢氧化钠论文; 《基层建设》2019年第15期论文;