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也许您已经阅读了我们关于手动滴定中主要误差来源的文章,现在想知道如何将手动滴定转为自动滴定。在这篇文章中,我将一步一步地指导您如何操作,以及需要考虑哪些因素。

让我们直接切入以下主题(点击跳转至对应章节):

Optrode: 用于光度滴定的光度电极

电极的选择

手动滴定转换为自动电位滴定的第一步,也是关键的一步,就是选择合适的指示电极。

其中比较简单的一个选择是使用光度电极,在标准规范要求使用颜色指示剂时,这是用电极指示代替了人的视觉感知。但其实更常见的做法是采用电位电极指示,不需要指示剂,甚至可以合并多个滴定步骤来节省时间。

电极要根据滴定的类型、样品基质和滴定剂来选择。酸碱滴定与氧化还原滴定或沉淀滴定不同,需要不同类型的电极。另外,样品基质也会影响电极的选择。例如,非水酸碱滴定需要复合非水pH电极,而不是一般的水相pH电极。

我们准备了相关文件(文末可下载)帮助您选择适合的电极。您还可使用更便捷的电极查找工具,只需选择滴定反应类型和应用领域,我们将为您提供适宜的解决方案。

优化样品量与溶液体积

将手动滴定转换为自动滴定的第二步就是优化样品量。许多手动滴定方法的终点都在30mL甚至40mL以上,而自动电位滴定仪通常会配备10mL或20mL滴定管。滴定管中溶液重新填充可能会导致系统误差,所以我们需要减小样品量。一般情况下,我们会建议滴定的等当量点在滴定管体积的10%到90%之间。

提醒:减少样品量还能降低产生的废液量,既践行绿色化学理念,又节省成本。

将手动滴定转换为自动滴定时,可能需要调整滴定中使用的稀释剂(水或溶剂)的量。要获得准确的结果,需将电极的玻璃膜(测量部分)和隔膜(参考部分)完全浸入到待测溶液中,如图所示。

选择合适的滴定模式

不同的滴定需要不同的滴定剂和电极,同理,滴定模式和滴定参数的设置也会影响测定结果。

常用的两种模式(等量滴定和动态滴定)可以通过滴定剂的添加方式来区分。等量滴定是指每次添加的滴定剂体积始终相同。而动态滴定中滴定剂添加体积是根据滴定曲线的斜率动态添加的,例如,如果前面几次添加完成后,信号发生了轻微变化,则下一次添加量增大,反之亦然。动态滴定类似于手动滴定。

根据经验,在快速滴定(如酸碱滴定)时使用动态滴定模式,在突然达到等当点的慢速滴定(如维生素 C 测定)时使用等量滴定模式。

通过本免费网络研讨会可以了解有关不同滴定模式的更多信息。

点击观看免费网络研讨会 - 滴定: 基础知识

优化滴定设备

搅拌速度与电极在滴定杯中的位置将影响结果的准确性。

根据样品杯和搅拌装置的不同,需要选择合适的转速:确保充分混合但避免飞溅,同时防止产生漩涡导致电极暴露于空气中。建议将电极靠近杯壁并置于滴定头的上游(如图),这能优化滴定剂与样品的混合效果,提高准确度。

优化滴定方法

之后,我们将探讨如何通过调整参数提升滴定速度并减少滴定剂的消耗。

加快滴定速度(尤其是等量滴定)的一个有效方法是增加起始容量。这类似于在开始手动滴定之前,预先向样品中添加滴定剂,这样,添加的滴定剂就能在滴定开始前与样品充分混合。但是不要忘记在起始溶剂添加之后进行暂停! 

为了节省滴定剂和减少浪费,我建议使用停止体积。如果等当点总是出现在相同的体积上,这就会很简单。如果等当点的体积不同,您可以使用选项定义一个体积,该体积应在达到预期等当点后添加。一般来说,建议在等当点之后添加约 1 ml的停止体积。

总结

将手动滴定转为自动滴定比想象中更简单!只需四步:

  1. 1. 选择合适的电极
  2. 2. 调整样品量与稀释剂体积
  3. 3. 根据反应类型选择滴定模式
  4. 4. 优化滴定装置与方法以提升效率

想深入了解现代滴定实践,请参阅我们的白皮书。

作者
Meier

Lucia Meier

Product Specialist Titration
Metrohm International Headquarters, Herisau, Switzerland

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