电位滴定分析仪的使用方法

电位滴定分析仪的使用方法

        电位滴定分析法是指将指示电极、参比电极和试液组成一个工作电池，用标准溶液滴定，记录滴定过程中指示电极电位的变化，利用其突然变化的特性。指示电极电位指示滴定反应结束的电化学分析方法。在电位滴定分析法中，用来测量、记录和显示电极电位突变的仪器称为电位滴定分析仪。
        一、仪器基本结构
        电位滴定仪的仪器设备有的简单，有的复杂；可以自己组装，也有成套的商用仪器。在商用仪器中，有手动电位器和自动电位器。全自动电位滴定仪是一种由计算机控制的全自动仪器。
        手动电位滴定的基本设备
        装置中的电位滴定池是一个装有搅拌器和试液的烧杯，烧杯置于电磁搅拌器上，试液中插入有指示电极和参比电极。参比电极多为饱和甘汞电极，指示电极应根据实际样品选用。烧杯上方有滴定管用于滴定分析（根据需要选择恒定或少量）。用于测量两个电极之间电位差的仪器是高阻抗毫伏计、pH计或离子计。
         2. 自动电位滴定仪
        自动电位器是一种由计算机控制的全自动仪器。它至少包括两个单元，即替换样品系统和测量系统。测量系统有试剂自动添加部分和数据处理部分。
         2、电位滴定仪的工作原理及终点的确定
        一、电位滴定仪的工作原理
        在滴定过程中，随着滴定剂的加入，由于被测离子与滴定剂发生化学反应，被测离子浓度不断变化，引起指示电极电位相应变化。
        在化学计量点附近，被测离子的活度发生突变，指示电极的电位也随之发生变化。因此，通过测量滴定过程中电池电动势的变化，就可以确定滴定的终点。*后根据滴定剂的浓度和终点滴定剂的消耗量计算待测组分在试液中的含量。
         2、电位滴定仪如何确定滴定终点
        (1)手动电位滴定仪终点的确定进行手动电位滴定时，先称取一定量的样品，配制成试液。然后选择一对合适的电极，经过适当的预处理后将其浸入试液中，并连接和组装设备。打开电磁搅拌器和毫伏表，滴定前读取试液。电位值（读数前关闭搅拌器），然后开始滴定。在滴定过程中，每加入一定量的滴定液，就应测量电动势（或pH）。滴定开始时速度可以更快，测量间隔可以更长（例如每滴5mL标准滴定液可以测量一次）。当标准滴定溶液滴入所需滴定体积的90%左右时，测量间隔应更小。当滴定接近化学计量点时，每滴加0.1mL标准滴定液，测量电池的电动势（或pH），直至电动势变化不大。记录每滴标准滴定溶液后滴定管读数和测得的电动势（或 pH 值）。根据测得的电动势序列（或pH值）和滴定消耗的体积，采用EV曲线法或二阶导数法确定滴定终点。
         (2)自动电位滴定仪终点的确定 自动电位滴定仪终点的确定通常有三种方法。
         ①保持滴定速率恒定，自动记录完整的EV滴定曲线，然后确定终点（确定终点的方法可参见教材《仪器分析》）。
         ②将滴定杯两电极间的电位差与预设的终端电位差进行比较。两个信号之间的差异被放大并用于控制滴定速度。接近终点时降低滴定速度，终点自动停止滴定，*后由滴定管读取终点滴定剂的消耗量。
         ③以化学计量点为基础，将滴定池两电极间电位差的二阶微分值由大减到*小，从而启动继电器，通过电磁阀关闭滴定管的滴定路径，然后从滴定管读取滴定 终点消耗的滴定剂体积。此类仪器无需预先设置终端电位即可滴定，自动化程度高。