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電位滴定儀是實驗室中使用頻率很高的一種儀器，在具體使用過程中實驗室新人對于該儀器的使用通常會遇到一些不太了解的問題，而且由于對儀器使用的不熟練，在使用中不僅會給整個實驗帶來一定的困擾，而且也會影響儀器正常的使用壽命。對此，本文整理了關(guān)于電位滴定儀正規(guī)使用的十個常見問題詳細解答方案，簡單易懂！
電位滴定儀的十個常見問題詳解，小白一看就懂！
什么是等當(dāng)點（EQP）滴定？
當(dāng)樣品中不斷加入滴定劑，達到按照化學(xué)反應(yīng)方程式的反應(yīng)比例的摩爾量時，被測樣品完全與滴定劑反應(yīng)完全，反應(yīng)終止。等當(dāng)點即我們平時說的“拐點”、“突越點”或“轉(zhuǎn)折點”。
以往來看，大多數(shù)精確的滴定測試原理為等當(dāng)點(EQP)滴定。逐漸添加滴定劑的同時，根據(jù)電勢和體積來繪制滴定曲線，并繪制出一階導(dǎo)數(shù)曲線。通過算法確定出一階導(dǎo)數(shù)曲線的最大峰值，該點即是滴定和樣品反應(yīng)完全的等當(dāng)點，如圖1：
什么是終點（EP）滴定？
當(dāng)樣品中不斷加入滴定劑，滴定到某一pH或mv值時，反應(yīng)終止。
電極應(yīng)該保存在什么溶液中？
當(dāng)存放一支復(fù)合電極時，理想的情況是保持電極的平衡。這個原理通常應(yīng)用于有電解液流動的電極的參比部分。通常情況下，最好的保存介質(zhì)是參比系統(tǒng)的電解液。
對于半電極而言，目前使用的主要有三種類型。
一種是通常的pH半電極，它的最佳存儲介質(zhì)是pH=7的緩沖液。
常使用的半電極的第二種類型是離子選擇性電極(ISE)。多數(shù)ISE短時間的保持液通常是被測離子的稀釋液 (0.001M)，這可以保證電極隨時可用；多數(shù)ISE長期的保存是干放。
第三個半電極類型是雙接合部(或單接合部)的參比電極，它短時間的保持液是鹽橋電解液，長期的保持是倒空電解液后干放。
為什么測量結(jié)果是估計結(jié)果的一半或2倍？
這種現(xiàn)象有二個主要的原因。一個是滴定管的大小沒有被正確定義，如自動電位滴定儀中定義的是10mL滴定管，而實際使用的滴定管是20mL的。在這種情況下得到的結(jié)果將是估計值的一半。
第二種可能性是計算公式中z（等量數(shù)或者化合價）的設(shè)置值的問題。這種情況，您應(yīng)該知道滴定的真實等當(dāng)點。最典型的例子是HCl滴定碳酸鈉的含量。如果它的滴定在第一等當(dāng)點以后結(jié)束，那么應(yīng)該為碳酸鹽的反應(yīng)，對應(yīng)的當(dāng)量數(shù)應(yīng)該是1而不是在寫化學(xué)方程式時表示的2。這是因為這個反應(yīng)是二步反應(yīng)，碳酸鹽首先反應(yīng)生成重碳酸鹽(碳酸氫鹽)，然后只有繼續(xù)反應(yīng)才能生產(chǎn)二氧化碳、氯化鈉和水。如果滴定一直繼續(xù)到發(fā)現(xiàn)有氣泡產(chǎn)生(有二氧化碳產(chǎn)生)，那么對應(yīng)的z的確是2。
滴定曲線上有明顯的突越，為什么我卻得不到結(jié)果或結(jié)果為0？
這種形象有很多的原因，但最常見的原因是該方法中設(shè)置的閾值（Threshold）太高。將本次滴定的測量表格（table of measured values）打印出來，從一階導(dǎo)數(shù)中查找最大的值。這個方法的閾值（Threshold）設(shè)置應(yīng)該小于這個值。通常建議的閾值（Threshold）設(shè)置是陡峭曲線一階導(dǎo)數(shù)最大值的50％，平坦曲線一階導(dǎo)數(shù)最大值的80％。請記住閾值（Threshold）設(shè)置的主要目的是消除雜峰或不正確的等當(dāng)點。沒有結(jié)果的其他原因還包括但不僅僅是不正確的趨勢（Tendency）設(shè)置、等當(dāng)點的范圍（Range）設(shè)置太小。
采用自動電位滴定儀的等當(dāng)點滴定的結(jié)果為什么會與我采用指示劑顏色變化的手工滴定的結(jié)果不同呢？
當(dāng)用pH指示劑進行酸堿滴定時時，這種結(jié)果上的差異通常是明顯的。這種現(xiàn)象的第一個原因是這些pH值指示劑的顏色變化是有一定的pH范圍，而非一個固定的pH值。實際的指示劑顏色的突變與被測樣品密切相關(guān)，并且可能不與化學(xué)反應(yīng)的等當(dāng)點相符。這可以通過采用與樣品測試同樣的方法進行滴定劑濃度的標(biāo)定的措施來盡可能降低這種差異。
這個差異的第二個原因主要是人眼對顏色突變判斷的敏感性。當(dāng)顏色突變已經(jīng)發(fā)生時，人眼可能仍未發(fā)現(xiàn)任何變化。這可以通過一個光度電極來演示這種變化。使用光度電極就能在人眼發(fā)現(xiàn)顏色突變之前輕易地發(fā)現(xiàn)在光度電極的透射率上有非常清晰的變化。在用光度電極代替pH電極監(jiān)控典型的酸/堿滴定過程中，在信號上急劇的變化發(fā)生在極少一點過量的酸(或堿)添加后的那一刻，因此它正確地判斷了一個更加真實的滴定終點。
當(dāng)我用氫氧化鈉(NaOH)進行滴定時，為什么有時會出現(xiàn)2個等當(dāng)點？
氫氧化鈉NaOH(或氫氧化鉀KOH)有吸收二氧化碳形成碳酸鈉的，生成的碳酸鹽在樣品滴定過程中也會與酸起反應(yīng)。這導(dǎo)致有2個等當(dāng)點的發(fā)生。新配制的氫氧化鈉溶液經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象。此中的原因是用于配制溶液的固體氫氧化鈉(經(jīng)常是顆粒狀)的表面也會吸收二氧化碳，形成碳酸鹽薄層。要制備新鮮的沒有碳酸鹽的氫氧化鈉溶液，唯一可行的方法是預(yù)先沖洗一下固體NaOH或使用新鮮制備的固體NaOH，同時需要用剛煮沸的去離子水(或蒸餾水)。一旦配好了這種溶液，您需要在試劑瓶上加一個充滿NaOH固體的干燥管來保護溶液免受二氧化碳影響。一旦您用氫氧化鈉(或氫氧化鉀)滴定時發(fā)現(xiàn)有2個等當(dāng)點的現(xiàn)象，建議您廢棄這個溶液，重新配制新鮮的滴定劑。對廢棄溶液的一種處理方法是將這個溶液煮沸，冷卻后再用非常精細的濾紙進行過濾。
如何在自動電位滴定儀上進行方法的認證？
在自動電位滴定儀上認證滴定方法時，你需要檢查的事項包括準(zhǔn)確性、精度、可重復(fù)性、線性、系統(tǒng)誤差、耐用性，以及檢測極限。需要得到如何進行這種認證的更詳細介紹，建議您參考網(wǎng)站的“質(zhì)量控制（Quality Control）”下的“認證（Validation）”部分的內(nèi)容。
進行TAN（總酸值）或TBN（總堿值）滴定時，隨著樣品的測量發(fā)現(xiàn)滴定的速度越來越慢，同時滴定曲線彎曲越來越平坦，最后我甚至都無法得到結(jié)果。這會是什么錯誤呢?
TAN（總酸值）和TBN（總堿值）的滴定是用玻璃pH電極進行非水的酸堿滴定。為了保證玻璃pH電極工作正常，有必要保證電極底部的球狀玻璃膜表面有一薄層水化“膠體”層。這種水化作用是將電極浸泡在水中一段時間而實現(xiàn)的。在非水酸堿滴定的過程中，水化色膠體層會慢慢地被脫水而導(dǎo)致電極得到較弱和較不穩(wěn)定的測量信號。較弱的信號意味著信號的突越會比較小，同時取決于自動電位滴定儀的設(shè)置，可能會導(dǎo)致自動電位滴定儀無法正確識別這個突越。這個問題的解決方法是將電極在每個樣品之間重新水化處理，同時這實際上也是由ASTM方法中測定TAN/TBN所要求的。這可以通過將電極用溶解樣品的溶劑沖洗后再浸泡在水中2到3分鐘來解決。
采用自動電位滴定儀進行EDTA或EGTA滴定時，為什么我還要調(diào)節(jié)被測樣品的pH值或添加pH緩沖液？
多數(shù)采用EDTA和EGTA滴定劑的絡(luò)合滴定的成功或失敗主要取決于反應(yīng)后穩(wěn)定絡(luò)合物的生成和指示劑的顏色變化(如果采用顏色變化來指示滴定終點)。金屬-EDTA和EGTA絡(luò)合物的穩(wěn)定常數(shù)完全取決于溶液的pH值，因為pH值會影響生成的顏色指示的絡(luò)合物的穩(wěn)定性。因此，對大多數(shù)的絡(luò)合滴定而言，調(diào)節(jié)溶液的pH值是非常重要的。除了pH值調(diào)節(jié)外，有時候需要添加pH緩沖液的原因是在生成金屬配合基絡(luò)合物的同時會伴隨著質(zhì)子（H+）的生產(chǎn)，這會導(dǎo)致pH值的降低。
電位滴定儀的十個常見問題詳解，小白一看就懂！
什么是等當(dāng)點（EQP）滴定？
當(dāng)樣品中不斷加入滴定劑，達到按照化學(xué)反應(yīng)方程式的反應(yīng)比例的摩爾量時，被測樣品完全與滴定劑反應(yīng)完全，反應(yīng)終止。等當(dāng)點即我們平時說的“拐點”、“突越點”或“轉(zhuǎn)折點”。
以往來看，大多數(shù)精確的滴定測試原理為等當(dāng)點(EQP)滴定。逐漸添加滴定劑的同時，根據(jù)電勢和體積來繪制滴定曲線，并繪制出一階導(dǎo)數(shù)曲線。通過算法確定出一階導(dǎo)數(shù)曲線的最大峰值，該點即是滴定和樣品反應(yīng)完全的等當(dāng)點，如圖1：
什么是終點（EP）滴定？
當(dāng)樣品中不斷加入滴定劑，滴定到某一pH或mv值時，反應(yīng)終止。
電極應(yīng)該保存在什么溶液中？
當(dāng)存放一支復(fù)合電極時，理想的情況是保持電極的平衡。這個原理通常應(yīng)用于有電解液流動的電極的參比部分。通常情況下，最好的保存介質(zhì)是參比系統(tǒng)的電解液。
對于半電極而言，目前使用的主要有三種類型。
一種是通常的pH半電極，它的最佳存儲介質(zhì)是pH=7的緩沖液。
常使用的半電極的第二種類型是離子選擇性電極(ISE)。多數(shù)ISE短時間的保持液通常是被測離子的稀釋液 (0.001M)，這可以保證電極隨時可用；多數(shù)ISE長期的保存是干放。
第三個半電極類型是雙接合部(或單接合部)的參比電極，它短時間的保持液是鹽橋電解液，長期的保持是倒空電解液后干放。
為什么測量結(jié)果是估計結(jié)果的一半或2倍？
這種現(xiàn)象有二個主要的原因。一個是滴定管的大小沒有被正確定義，如自動電位滴定儀中定義的是10mL滴定管，而實際使用的滴定管是20mL的。在這種情況下得到的結(jié)果將是估計值的一半。
第二種可能性是計算公式中z（等量數(shù)或者化合價）的設(shè)置值的問題。這種情況，您應(yīng)該知道滴定的真實等當(dāng)點。最典型的例子是HCl滴定碳酸鈉的含量。如果它的滴定在第一等當(dāng)點以后結(jié)束，那么應(yīng)該為碳酸鹽的反應(yīng)，對應(yīng)的當(dāng)量數(shù)應(yīng)該是1而不是在寫化學(xué)方程式時表示的2。這是因為這個反應(yīng)是二步反應(yīng)，碳酸鹽首先反應(yīng)生成重碳酸鹽(碳酸氫鹽)，然后只有繼續(xù)反應(yīng)才能生產(chǎn)二氧化碳、氯化鈉和水。如果滴定一直繼續(xù)到發(fā)現(xiàn)有氣泡產(chǎn)生(有二氧化碳產(chǎn)生)，那么對應(yīng)的z的確是2。
滴定曲線上有明顯的突越，為什么我卻得不到結(jié)果或結(jié)果為0？
這種形象有很多的原因，但最常見的原因是該方法中設(shè)置的閾值（Threshold）太高。將本次滴定的測量表格（table of measured values）打印出來，從一階導(dǎo)數(shù)中查找最大的值。這個方法的閾值（Threshold）設(shè)置應(yīng)該小于這個值。通常建議的閾值（Threshold）設(shè)置是陡峭曲線一階導(dǎo)數(shù)最大值的50％，平坦曲線一階導(dǎo)數(shù)最大值的80％。請記住閾值（Threshold）設(shè)置的主要目的是消除雜峰或不正確的等當(dāng)點。沒有結(jié)果的其他原因還包括但不僅僅是不正確的趨勢（Tendency）設(shè)置、等當(dāng)點的范圍（Range）設(shè)置太小。
采用自動電位滴定儀的等當(dāng)點滴定的結(jié)果為什么會與我采用指示劑顏色變化的手工滴定的結(jié)果不同呢？
當(dāng)用pH指示劑進行酸堿滴定時時，這種結(jié)果上的差異通常是明顯的。這種現(xiàn)象的第一個原因是這些pH值指示劑的顏色變化是有一定的pH范圍，而非一個固定的pH值。實際的指示劑顏色的突變與被測樣品密切相關(guān)，并且可能不與化學(xué)反應(yīng)的等當(dāng)點相符。這可以通過采用與樣品測試同樣的方法進行滴定劑濃度的標(biāo)定的措施來盡可能降低這種差異。
這個差異的第二個原因主要是人眼對顏色突變判斷的敏感性。當(dāng)顏色突變已經(jīng)發(fā)生時，人眼可能仍未發(fā)現(xiàn)任何變化。這可以通過一個光度電極來演示這種變化。使用光度電極就能在人眼發(fā)現(xiàn)顏色突變之前輕易地發(fā)現(xiàn)在光度電極的透射率上有非常清晰的變化。在用光度電極代替pH電極監(jiān)控典型的酸/堿滴定過程中，在信號上急劇的變化發(fā)生在極少一點過量的酸(或堿)添加后的那一刻，因此它正確地判斷了一個更加真實的滴定終點。
當(dāng)我用氫氧化鈉(NaOH)進行滴定時，為什么有時會出現(xiàn)2個等當(dāng)點？
氫氧化鈉NaOH(或氫氧化鉀KOH)有吸收二氧化碳形成碳酸鈉的，生成的碳酸鹽在樣品滴定過程中也會與酸起反應(yīng)。這導(dǎo)致有2個等當(dāng)點的發(fā)生。新配制的氫氧化鈉溶液經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象。此中的原因是用于配制溶液的固體氫氧化鈉(經(jīng)常是顆粒狀)的表面也會吸收二氧化碳，形成碳酸鹽薄層。要制備新鮮的沒有碳酸鹽的氫氧化鈉溶液，唯一可行的方法是預(yù)先沖洗一下固體NaOH或使用新鮮制備的固體NaOH，同時需要用剛煮沸的去離子水(或蒸餾水)。一旦配好了這種溶液，您需要在試劑瓶上加一個充滿NaOH固體的干燥管來保護溶液免受二氧化碳影響。一旦您用氫氧化鈉(或氫氧化鉀)滴定時發(fā)現(xiàn)有2個等當(dāng)點的現(xiàn)象，建議您廢棄這個溶液，重新配制新鮮的滴定劑。對廢棄溶液的一種處理方法是將這個溶液煮沸，冷卻后再用非常精細的濾紙進行過濾。
如何在自動電位滴定儀上進行方法的認證？
在自動電位滴定儀上認證滴定方法時，你需要檢查的事項包括準(zhǔn)確性、精度、可重復(fù)性、線性、系統(tǒng)誤差、耐用性，以及檢測極限。需要得到如何進行這種認證的更詳細介紹，建議您參考網(wǎng)站的“質(zhì)量控制（Quality Control）”下的“認證（Validation）”部分的內(nèi)容。
進行TAN（總酸值）或TBN（總堿值）滴定時，隨著樣品的測量發(fā)現(xiàn)滴定的速度越來越慢，同時滴定曲線彎曲越來越平坦，最后我甚至都無法得到結(jié)果。這會是什么錯誤呢?
TAN（總酸值）和TBN（總堿值）的滴定是用玻璃pH電極進行非水的酸堿滴定。為了保證玻璃pH電極工作正常，有必要保證電極底部的球狀玻璃膜表面有一薄層水化“膠體”層。這種水化作用是將電極浸泡在水中一段時間而實現(xiàn)的。在非水酸堿滴定的過程中，水化色膠體層會慢慢地被脫水而導(dǎo)致電極得到較弱和較不穩(wěn)定的測量信號。較弱的信號意味著信號的突越會比較小，同時取決于自動電位滴定儀的設(shè)置，可能會導(dǎo)致自動電位滴定儀無法正確識別這個突越。這個問題的解決方法是將電極在每個樣品之間重新水化處理，同時這實際上也是由ASTM方法中測定TAN/TBN所要求的。這可以通過將電極用溶解樣品的溶劑沖洗后再浸泡在水中2到3分鐘來解決。
采用自動電位滴定儀進行EDTA或EGTA滴定時，為什么我還要調(diào)節(jié)被測樣品的pH值或添加pH緩沖液？
多數(shù)采用EDTA和EGTA滴定劑的絡(luò)合滴定的成功或失敗主要取決于反應(yīng)后穩(wěn)定絡(luò)合物的生成和指示劑的顏色變化(如果采用顏色變化來指示滴定終點)。金屬-EDTA和EGTA絡(luò)合物的穩(wěn)定常數(shù)完全取決于溶液的pH值，因為pH值會影響生成的顏色指示的絡(luò)合物的穩(wěn)定性。因此，對大多數(shù)的絡(luò)合滴定而言，調(diào)節(jié)溶液的pH值是非常重要的。除了pH值調(diào)節(jié)外，有時候需要添加pH緩沖液的原因是在生成金屬配合基絡(luò)合物的同時會伴隨著質(zhì)子（H+）的生產(chǎn)，這會導(dǎo)致pH值的降低。
