什么是電導(dǎo)滴定法?

電導(dǎo)滴定法是一種實(shí)驗(yàn)室定量分析方法，用于鑒定混合物中給定分析物的濃度。電導(dǎo)滴定法包括連續(xù)地向反應(yīng)混合物中加入反應(yīng)物，并記錄反應(yīng)混合物的電解電導(dǎo)率的相應(yīng)變化?？梢宰⒁獾?，電解溶液的電導(dǎo)率取決于溶液中自由離子的數(shù)量和這些離子對(duì)應(yīng)的電荷。在這種滴定法中，當(dāng)不斷地加入滴定劑(并連續(xù)地記錄相應(yīng)的電解電導(dǎo)率變化)時(shí)，電導(dǎo)率的突然變化就表示達(dá)到了化學(xué)計(jì)量點(diǎn)。電導(dǎo)滴定過(guò)程中電解質(zhì)電導(dǎo)率的增加或降低與羥基和氫離子濃度的變化有關(guān)(這是兩種導(dǎo)電性最強(qiáng)的離子)。酸的強(qiáng)度可以用堿的標(biāo)準(zhǔn)溶液電導(dǎo)滴定法測(cè)定。電導(dǎo)滴定法在均勻懸浮液或有色溶液的滴定中非常有用，因?yàn)檫@些滴定不能用普通的化學(xué)指示劑來(lái)完成。下面給出了為這種滴定過(guò)程繪制的曲線(xiàn)的一個(gè)例子。

電導(dǎo)滴定法的原理：

電導(dǎo)滴定過(guò)程的原理可以表述為:在滴定過(guò)程中，一個(gè)離子被另一個(gè)離子取代，這些離子電導(dǎo)率的差異直接影響溶液的整體電解質(zhì)電導(dǎo)率。還可以觀察到，離子電導(dǎo)值在陽(yáng)離子和陰離子之間是不同的。最后，電導(dǎo)率還取決于電解溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。

這類(lèi)滴定背后的理論表明，滴定過(guò)程對(duì)應(yīng)的終點(diǎn)可以通過(guò)電導(dǎo)率測(cè)量來(lái)確定。對(duì)于酸和堿之間的中和反應(yīng)，堿的加入最初會(huì)降低溶液的電導(dǎo)率。這是因?yàn)镠+離子會(huì)被堿的陽(yáng)離子部分取代。達(dá)到等當(dāng)點(diǎn)后，離子實(shí)體的濃度會(huì)增加。這反過(guò)來(lái)又增加了溶液的電導(dǎo)。因此，將電導(dǎo)值作圖得到兩條斜率相反的直線(xiàn)。這兩條線(xiàn)的交點(diǎn)就是等當(dāng)點(diǎn)。

電導(dǎo)滴定法的步驟

對(duì)于電導(dǎo)滴定酸與堿，一般過(guò)程如下:

※10ml的酸必須用大約100ml的蒸餾水稀釋(以便使加入堿引起的電導(dǎo)變化變小)。

※現(xiàn)在必須將滴定管注滿(mǎn)基部，并注意初始體積。

※在這個(gè)步驟中，一個(gè)電導(dǎo)率電池必須插入到稀釋的酸溶液中，以一種方式，兩個(gè)電極完全浸沒(méi)。

※電導(dǎo)池可以連接到數(shù)字電導(dǎo)計(jì)，以獲得初始讀數(shù)。

※將堿滴入酸溶液中，必須注意加堿的體積以及相應(yīng)的電導(dǎo)變化。

※溶液電導(dǎo)的急劇增加表明已達(dá)到終點(diǎn)。然而，在滴定結(jié)束后還必須再測(cè)幾次讀數(shù)。

※現(xiàn)在必須把這些觀測(cè)值用圖表表示出來(lái)。等當(dāng)點(diǎn)可由兩條直線(xiàn)的交點(diǎn)求得。

酸的強(qiáng)度現(xiàn)在可以通過(guò)公式S2 = (V1S1)/10計(jì)算，式中，S2為酸的強(qiáng)度，V1為加堿的體積(根據(jù)電導(dǎo)滴定圖上的等當(dāng)點(diǎn))，S1為堿的強(qiáng)度(已知)。這里，酸(V2)的體積是10ml。

電導(dǎo)滴定法的優(yōu)缺點(diǎn)

電導(dǎo)滴定法的一些優(yōu)點(diǎn)列在下面。

※這一過(guò)程在極稀溶液和弱酸的滴定中非常有用。

※與其他幾種滴定方法相比，這種滴定方法的終點(diǎn)非常銳利和準(zhǔn)確。

※這種滴定法適用于有顏色的或渾濁的溶液，用正常指示劑滴定終點(diǎn)不能被人眼輕易觀察到的情況。

※電導(dǎo)滴定法在酸堿滴定、氧化還原滴定、沉淀滴定和絡(luò)合滴定中有許多應(yīng)用。

這種滴定法的兩個(gè)主要缺點(diǎn)是:

※只有少數(shù)特定的氧化還原滴定可以借助這個(gè)過(guò)程來(lái)完成。這是因?yàn)槿芤旱碾妼?dǎo)率被相對(duì)較高的水合氫離子濃度掩蓋了。

※當(dāng)電解液濃度較高時(shí)，電導(dǎo)滴定法的準(zhǔn)確度較低，使滴定過(guò)程不令人滿(mǎn)意。