利用计算机软件确定电位滴定法中的滴定终点
第20卷第3期2007年7月镇江高专学报Journal of Zhenjiang College
Vol . 20 No . 3July, 2007
利用计算机软件确定电位滴定法中的滴定终点
石秋忠, 徐吉成
(镇江市高等专科学校化工系, 江苏镇江 212003)
摘 要:采用O rigin, Statistica, MS Excel , 定方法进行比较, 提出较为精确的滴定终点确定方法关键词:电位滴定法; 终点; 确定; O rigin; 中图分类号:O655. 2 :A :100828148(2007) [1**********] 引
言
种容量分析方法。滴定时, 在待测试液中插入一根指示电极, 并与另一根参比电极组成一个化学电池。随着滴定剂的加入, 由于发生化学反应, 待测离子的浓度不断变化, 指示电极的电位也相应发生变化, 在化学计量点
附近, 离子浓度发生突变, 指示电极的电位也相应发生突跃。因此, 测量电池电动势的变化, 就能确定滴定终点, 而通过确定终点时所消耗滴定剂的体积可计算出待测离子的浓度。
图1 电位滴定基本仪器装置电位滴定法基本仪器如图1所示。在滴定过程中, 每加一次滴定剂, 测
定一次电动势, 直到超过化学计量点为止, 这样就得到一系列滴定剂用量(V, mL ) 和相应电动势(E ,V ) 的数据。一般只需准确测量和记录化学计量点前后1～2mL 的电动势变化即可
-[1][2]
。表1就是
表1 用0. 1000mol ・L Ag NO 3
- 标准溶液滴定Cl 的实验数据
加入Ag NO 3(mL )
5. 015. 020. 022. 023. 023. 523. 824. 024. 124. 224. 324. 424. 524. 624. 725. 025. 526. 0E, V
-1
以银电极作指示电极, 饱和甘汞电极作参比电极, 用011000mol/LAg NO 3标准溶液滴定氯离子Cl 时所测得的数据。1 确定滴定终点的方法111 手工作图法
[1][2][3]
ΔE /ΔV
0. 0023
0. 00440. 00800. 01500. 1600. 05000. 06500. 09000. 11000. 392000. 83000. 24000. 11000. 07000. 05000. 02400. 0220Δ2E /ΔV 2
一般地, 通过绘制滴定曲线来确定滴定终点, 有E —V 曲ΔE /ΔV —V 曲线法和Δ2E /ΔV 2—V 曲线法三种。线法、
111. 1 E —V 曲线法
以加入滴定剂体积(V, mL ) 为横坐标、电动势(E, V ) 为纵坐标绘制曲线, 曲线上的转折点即为化学计量点。ΔE /ΔV —V 曲线法11112
即一阶微商法, 以一阶微商值ΔE /ΔV 对滴定剂体积(V, mL ) 作图, 曲线中的极大值即为滴定终点。
ΔE /ΔV —V 曲线法11113
即二阶微商法, 以二阶微商值ΔE /ΔV 对滴定剂体积
2
2
22
0.
0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. [***********][***********][***********]0. 00040. 00180. 00700. 00200. 11330. 07500. 25000.
20002. 80004. 4000-5. 9000-1. 3000-0. 4000-0. 0667-0. 0520-0. 0040收稿日期:2007-01-22
作者简介:石秋忠(1968-) , 男, 江苏姜堰人, 讲师, 硕士生, 主要从事化学工程、仪器分析等方面的研究。
・25・
(V, mL ) 作图, 曲线最高点与最低点连线与横坐标的交点即为滴定终点。
112 手工计算法
22
常用二阶微商法内插计算滴定的终点。在ΔE /ΔV 数值出现正负号时所对应的两个体积之间必有Δ2E /ΔV 2=0的一点, 该点所对应的滴定体积即为终点。对于表1, 加入24130mL Ag NO 3时,
Δ2(ΔE /ΔV ) 2435mL -(ΔE /ΔV ) 2425mL =+4142V 24135mL -V 24125mL 24135-24125ΔV
同样, 加入24140mL Ag NO 3时,
Δ2(ΔE /ΔV ) 24145mL -(ΔE /ΔV ) 24135mL =-5192V 24145mL -V 24135mL 24145-24135ΔV
22
上述计算可归纳为滴定剂体积(V, mL ) 与ΔE /ΔV 之间的对应:24130, 414; x, 0; 40, -519。即:
(24140-24130) ∶(-519-414) =(x -130) ∶(-x =24130×0=(mL )
-1013
113 计算机软件处理法
对所获得的试验数据(如表1, 从而更精确地确定滴定终点。11311 利用MS Excel
V —V 曲线法; 图4为Δ2E /
ΔV 2—V 曲线法; 而图5则为三种方法同时图2为E
—V E /
使用所得曲线图。, 但读图很困难。
图2 利用Excel 确定滴定终点(1)
图3 利用Excel 确定滴定终点(2)
图4 利用Excel 确定滴定终点(3)
11312 利用Statistica
图5 利用Excel 确定滴定终点
先利用表1的数据分别用Statistica 画出滴定曲线, 再由图6、图7、图8以及图9读得滴定终点(即滴定
剂体积V , mL ) , 结果见表2:
・26・
图6 利用Statistica
确定滴定终点(1)
图7 利用Statistica 确定滴定终点(2
)
图8 利用Statistica 确定滴定终点(3)
图9 利用Statistica 确定滴定终点
表2 利用St a tisti ca 确定滴定的终点
图形图6图7图8图9
方法E —V 曲线法ΔE /ΔV —V 曲线法Δ2E /ΔV 2—V 曲线法上述三种方法同时使用
[4]
读数V , mL [***********]39
与图9中读数的相对误差
0112%0%0120%
11313 利用O rigin
同样, 先利用表1的数据分别用O rigin 画出滴定曲线, 再由图10、图11、图12以及图13读得滴定终点(即滴定剂体积V , mL ) , 结果见表3:
表3 利用O r i g i n 确定滴定的终点
图形
图10图11图12图13
方法E —V 曲线法ΔE /ΔV —V 曲线法Δ2E /ΔV 2—V 曲线法上述三种方法同时使用
读数V, mL [***********]
41
与图13中读数的相对误差
-0137%0%0112%
图10 利用O rigin 确定滴定终点(1)
图11 利用O rigin 确定滴定终点(2)
・2
7・
图12 利用O rigin 确定滴定终点(3)
图13 利用O rigin 2 滴定终点确定方法的比较
1) 手工作图法手续比较繁琐, , , 而且差别比较明显。
ΔV 的变化与体积V 的变化2) , , ΔE /
成正比例关系, —V 曲线法、一阶微商法还无法通过手工计算求得终
点, 因此, 。
3) 利用MS , 但终点的读取有很大的困难, 常常依赖手工解决, 故
22
误差较大。在结果的准确性方面比起纯粹的手工解法有所改进, 但没有根本解决问题。而且对图形无法进行后期的修饰与加工。
4) 利用Statistica 既能绘制滴定曲线, 又能准确读取滴定终点。用三种方法可以分别读出滴定终点(如图6、图7以及图8所示) , 从表2可见三个结果相差较小; 也可以将三种方法同时使用来读取滴定终点(如图9所示) , 以改变分别读取结果带来的的结果不一致, 从而有效地提高了数据处理的准确性, 使实验数据的处理达到了令人满意的效果。
5) 利用O rigin 可获得与利用Statistica 相同的效果。从图10、图11以及图12分别可以读取滴定终点, 从图13可以读取三种方法同时使用时的滴定终点。而在数据的读取、图形的修饰等方面, O rigin 似乎显得更为方便、容易一些。3 结 论
通过比较, 笔者认为利用Statistica 和O rigin 软件来绘制滴定曲线, 并同时利用三种方法来确定滴定终点, 既方便, 又可靠, 可以提高滴定终点确定的准确性。参考文献
[1]朱明华. 仪器分析[M].北京:高等教育出版社, 2000. [2]董慧茹. 仪器分析[M].北京:化学工业出版社, 2000.
[3]David Harvey . Modern Analytical Che m istry [M].Ne w York:McGra w 2H ill H igher Educati on, 2000. [4]方安平, 叶卫平. O rigin 715科技绘图及数据分析[M].北京:机械工业出版社, 2006.
〔责任编辑:卢 蕊〕
F i n d i n g end po i n ts i n Poten ti o m etr i c titra ti on w ith software
SH IQ iu 2zhong, XU J i 2cheng
(Chem ical Engineering Depart m ent, Zhenjiang College, Zhenjiang 212003, China )
Abstract:Computer s oft w are such asMS Excel, Statistica and O rigin are utilized t o deal with experi m ent data in Potenti ometric titrati on . The way t o find end points is illustrated and discussed res pectively, and the more correct and convenient way is als o suggested .
Key words:Potenti ometric
titrati on; end point; finding; O rigin; Statistica; Excel
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