Automatische Säure-Base-Titration mit pH-Meter zur Anzeige des Endpunkts
(1) Zweck des Experiments
(1) Verstehen Sie das Funktionsprinzip und die Verwendung des pH-Meters. (2) Kann ein pH-Meter für die Säure-Base-Titration verwenden.
(2) Experimentelles Prinzip
Die potentiometrische Titration ist eine analytische Methode, die einen Sprung im Elektrodenpotential nutzt, um einen Endpunkt zu bestimmen. Beim Titrationsprozess ändert sich bei Zugabe von Titriermittel aufgrund der chemischen Reaktion im System ständig die Konzentration des zu messenden Ions und auch das Elektrodenpotential der Indikatorelektrode ändert sich kontinuierlich. In der Nähe des stöchiometrischen Punktes ändert sich die Konzentration des zu messenden Ions plötzlich. Das Elektrodenpotential der Indikatorelektrode springt ebenfalls, um den Endpunkt der Titration zu bestimmen. Es ist jedoch umständlich, den Endpunkt mithilfe der abgeleiteten Titrationskurve erster Ordnung von ΔE/ΔV gegenüber V oder der abgeleiteten Titrationskurve zweiter Ordnung von △E2/△V2 gegenüber V zu bestimmen. Daher wird normalerweise der Endpunkt bestimmt durch automatische potentiometrische Titration.
Bei der automatischen potentiometrischen Titration wird das Endpotential des Titrationssystems durch Berechnung oder manuelle Titration gemäß den bekannten Bedingungen ermittelt. Anschließend wird der Endpunkt des automatischen potentiometrischen Titrators auf das erforderliche Potential eingestellt und automatisch titriert, wenn der Endpunkt erreicht ist erreicht, schaltet sich das Titrationsgerät automatisch ab und zeigt das titrierte Volumen an.
In diesem Experiment wird 0,1 mol/L HCL-Lösung verwendet, um eine NaOH-Lösung mit unbekannter Konzentration zu titrieren, und die pH-Verbundelektrode wird als Indikatorelektrode verwendet, sodass die Indikatorelektrode die Änderung der Wasserstoffionenkonzentration umwandeln kann (oder die Änderung des Elektrodenpotentials) im Titrationssystem in die Änderung des pH-Werts um, um den Endpunkt anzuzeigen. Wenn der pH-Wert 7 beträgt, stoppt der automatische Titrator die Titration und zeigt die Menge des verwendeten Titriermittels an. (Erklärung: Da die Titration automatisch vom Titrator durchgeführt wird, ist die Titrationsgeschwindigkeit relativ langsam und dauert lange. Daher verwenden wir während des Experiments die manuelle Titration, um den Experimentablauf zu steuern und die Effizienz des Experiments zu verbessern.)
(3) Experimentelle Instrumente und Reagenzien
Automatischer potentiometrischer Titrator vom Typ ZD{{0}}, 0,1 mol/l HCL-Lösung, NaOH-Lösung unbekannter Konzentration, 20 ml Pipetten-Ohrwaschkugel, Magnet, 2 150 ml-Bechergläser, 1 500 ml Becher, Filterpapier usw.
(4) Experimentelle Schritte
(1) Schalten Sie den Strom ein, starten Sie den automatischen potentiometrischen Titrator und heizen Sie ihn 5 Minuten lang vor.
(2) Reinigen und Spülen des automatischen potentiometrischen Titrators: Führen Sie den Katheter in die Flasche mit destilliertem Wasser ein, drücken Sie die Reinigungstaste und starten Sie die Reinigung gemäß den Standardreinigungszeiten des Systems (dreimal); Führen Sie dann den Katheter in die Flasche mit 0,1 mol/ ein. Drücken Sie in der HCL-Lösung von L die Reinigungstaste, um einmal zu spülen. Spülen Sie den Glaskolben der pH-Verbundelektrode und den Zylinder des Temperatursensors mit destilliertem Wasser und trocknen Sie sie mit Filterpapier.
(3) Pipettieren Sie 20 ml NaOH-Lösung unbekannter Konzentration in ein sauberes Becherglas, fügen Sie einen Magneten hinzu, platzieren Sie ihn auf der elektromagnetischen Rührstelle des automatischen potentiometrischen Titrators und geben Sie ausreichend destilliertes Wasser hinzu, um die Glaskugel der pH-Verbundelektrode darin einzutauchen Lösung .
(4) Drücken Sie die Rührtaste und stellen Sie die Rührgeschwindigkeit auf 50 ein. Drücken Sie die Titrationstaste, um zur Auswahl des Titrationsmodus zu gelangen, wählen Sie die manuelle Titration und drücken Sie die Bestätigungstaste. Steigung und Potenzial werden vom System vorgegeben. Drücken Sie die Bestätigungstaste. Wählen Sie das vorab hinzugefügte Volumen und das nächste Tropfvolumen aus und stellen Sie es ein (der spezifische Wert hängt von der tatsächlichen Situation ab). Drücken Sie die Eingabetaste, um die Titration zu starten. Nachdem das vorab hinzugefügte Volumen hinzugefügt wurde, klicken Sie zum Hinzufügen auf die Schaltfläche „Hinzufügen“. Wenn der pH-Wert nahe bei 7 liegt, sollte die Zugabemenge so gering wie möglich eingestellt werden. Wenn der pH-Wert schließlich im Bereich von 7,00±0,05 liegt, stoppen Sie die Titration und notieren Sie das verbrauchte Volumen des Titriermittels. Wiederholen Sie den obigen Vorgang dreimal.
(5) Spülen Sie die Rohrleitung des automatischen Titrators dreimal mit destilliertem Wasser und schalten Sie dann das Instrument aus. Spülen Sie die pH-Komposit-Elektrode ab und wischen Sie sie mit Filterpapier trocken, geben Sie gesättigte KCL-Lösung in die pH-Komposit-Elektrodenabdeckung und setzen Sie die pH-Komposit-Elektrode in die Abdeckung ein.
(5) Vorsichtsmaßnahmen
Der Hauptsensorteil der Verbundelektrode ist der Elektrodenkolben. Die Glühbirne ist extrem dünn und darf nicht mit harten Gegenständen in Berührung kommen. Setzen Sie nach der Messung die Schutzkappe auf und geben Sie eine kleine Menge Nachfülllösung (3 mol/l Kaliumchloridlösung) in die Kappe, um den Elektrodenkolben feucht zu halten.
(6) Datenverarbeitung
Das NaOH-Volumen ist auf 20 ml festgelegt. Die Salzsäurekonzentration beträgt 0,1 mol/L
