一種電極適用多種滴定——溫度滴定法

一、溫度滴定法的基本原理

二、溫度滴定法的特點

三、典型的溫度滴定曲線

下面是一個理想的放熱溫度滴定曲線。 對于放熱反應，在滴定過程中會產生熱量，到達終點后，因為不再產生熱量，樣品溶液的溫度再次降低。

 放熱反應的典型例子是酸堿滴定。

下面是一個理想的吸熱溫度滴定曲線。 對于吸熱反應，在滴定過程中熱量被消耗，到終點后，因為沒有更多的熱量被消耗，樣品溶液中的溫度再次升高或穩定。

吸熱反應的典型例子是用EDTA滴定Mg。

四、溫度滴定儀與電極

為了測量焓的變化和溫度的變化，需要一個快速和靈敏的傳感器——溫度探頭。有兩種類型的溫度探頭，適合于不同種類樣品。

● 溫度探頭（貨號：6.9011.020）：適用于水和非水的滴定，但不耐HF。

●耐HF溫度探頭（貨號：6.9011.040）： 這個版本耐HF， 但它只能用于水溶液樣品的滴定。

注意:

1. 不要移除溫度探頭的白色保護帽，這將破壞傳感器的頂端。

2. 耐HF溫度探頭不能在有機溶劑樣品中使用，因為有機溶劑會導致涂層膨脹，從而使HF進入并侵蝕里面的玻璃。  

3. 請用合適的溶劑沖洗清潔傳感器，不要使用牙刷或超聲波清洗。

4. 在每個系列樣品后，用水或其他清洗溶液沖洗傳感器，然后干燥儲存。  

五、參數設定

● 大多數滴定的平均加液速率為4mL/min。

● 對于焓低的滴定反應，推薦較高的滴定加液速率6 mL/min。

當兩個等當點靠得很近時，可能需要使用較低的加液速率來實現令人滿意的明顯分離。

注意：

1. 加液速率對二階導曲線的形狀有很大的影響，對空白值也有很大的影響。較高的加液速率通常意味著較高的空白值。如果改變了加液速率，就需要重新確定空白。

2. 在滴定過程中，為了確保熱量的變化一致，滴定劑需要以恒定速率添加。

上圖顯示了加液速率如何影響EP和滴定曲線，高加液速率會使EP向右偏移。所以在空白和樣品測定中需要使用相同的加液速率。

過濾因子可以使滴定曲線中的噪聲最小化，隨著過濾因子的增加，二階導曲線變得越來越平坦，過濾因子缺省值為50。

● Stop volume：通常停止體積應小于或等于滴定管體積。因為當滴定管需要重新添加時，滴定曲線會斷開。 

● Stop slope：停止斜率取決于樣品，也取決于滴定容器中滴定液的體積。建議在選擇停止斜率前，對幾種不同樣品量和滴定量的測量點進行評估。

● Stop slope active after：如果在此定義的體積之前到達停止斜率，則忽略。在滴定開始時通常存在非平衡狀態，這可能導致滴定提前停止。

●Additional volume after stop：停止后的附加體積參數，定義了達到停止參數后滴定液加入的體積。

● Evaluation start：定義了滴定曲線上的滴定體積是從哪里開始評估的。在本例中，0.1 mL之前的不會參與評估。

● End points：可以根據體積或峰值高度進行排序。如果您希望有多個EP，建議按體積排序。如果您希望只有一個EP點，建議按照峰值高度排序，選擇EP最大的那個。

● EP criterion：為等當點識別標準。如果二階導曲線的峰高高度超過該設定的標準，則視為等當點。識別標準值可以根據實際情況進行修改。

?  如果為放熱反應，出正峰，高度超過5，如10，被識別為等當點。

? 如果為吸熱反應，出倒峰，高度低于-5，如-30，被識別為等當點。

六、滴定劑的標定和方法空白值的測定

1) 加入不同體積的標準品，得到相應的消耗的滴定液體積。

2) 以標準品摩爾量為 x 軸，消耗的滴定劑體積為 y 軸，對所得的結果做線性擬合。

3) 斜率的倒數為滴定劑的濃度。

? 舉例：

在滴定杯中分別加入 0.5，1，1.5，2，2.5mL 硫酸鈉溶液，再加入 5mL 氟化氫銨和 50mL 蒸餾水，然后用硝酸鋁和硝酸鉀的滴定劑滴定至第一個終點。

N(Na⁺)(mmol)=V_Na2SO4 x C_Na2SO4 x 2

C_Na2SO4 =0.4mol/L

滴定劑濃度為：

C=1/K

=1/1.8536=0.5395mol/L

1) 加入不同體積/質量的樣品，得到相應的消耗的滴定液體積。

2) 以樣品量為 x 軸，消耗的滴定劑體積為 y 軸，對所得的結果做線性擬合。

3) y軸截距即為空白值。

? 舉例：

分別取樣品50，60，70mL，加入 5mL 氟化氫銨，用滴定劑滴定至第一個終點。

對所得的結果做線性擬合，y軸截距0.1199即為空白值。