滴定分析基本知识

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滴定分析基本知识

一、基本原理

滴定分析法是将一种已知准确浓度的溶液滴加到被测试样的溶液中，直到反应完全为止，然后根据标准溶液的浓度及其消耗的体积求得试样中被测组分含量的一种分析方法。这种分析方法的操作手段主要是滴定，因此称为滴定分析法；又因为这种分析方法是以测量容积为基础的，所以又称容量分析法。准确测量溶液体积是获得良好分析结果的重要前提之一，为此必须学会正确使用滴定分析仪器，掌握滴定管、移液管和容量瓶的操作技术。

二、容量仪器的使用

（一）滴定管

1. 滴定管的种类

滴定管是准确测量放出液体体积的仪器，为量出式计量玻璃仪器。

按其容积不同分为常量、半微量、及微量滴定管。常量滴定管的容量限度为50mL和25mL，最小刻度为0.1mL，而读数可以估计到0.01mL；10mL滴定管用于半微量分析；1～5mL微量滴定管用于微量分析。

按构造上的不同，又可分为酸式滴定管、碱式滴定管和自动滴定管。

（1）酸式滴定管在滴定管的下端有一玻璃活塞的为酸式滴定管，如图2-2（a）所示。酸式滴定管可装酸性或具有氧化性的溶液，不适宜装碱性溶液，因为玻璃活塞易被碱性溶液腐蚀。玻璃活塞用以控制滴定过程中溶液的滴速。

（2）碱式滴定管带有尖嘴玻璃管和胶管连接的称为碱式滴定管，如图2-2（b）所示。碱式滴定管可装碱性或具有还原性的溶液。与胶管起作用的溶液（如KMnO4、I2、AgNO3等溶液）不能用碱式滴定管。胶管内装有一个玻璃珠，用以堵住溶液。

有些需要避光的溶液，可采用棕色滴定管。

2. 滴定管的使用方法

（1）洗涤详见玻璃仪器的洗涤方法。

（2）涂油酸式滴定管活塞与塞套应密合不漏水，并且转动要灵活，为此应在活塞上涂一薄层凡士林（或真空油脂）。方法是：将玻璃活塞取下，用滤纸将玻璃塞和塞套中的水擦干。用手指蘸少许凡士林在活塞的两头各涂上薄薄的一层，凡士林要适当，不能涂的太多，以免堵塞滴定管。将涂好的活塞插入活塞套中，压紧后向同一方向旋转活塞，直到凡士林均

匀透明为止。转动活塞是否正常，再检查是否漏水。若仍然漏水，说明凡士林涂的不够，需重复上述操作。如果达到上述要求，在活塞的小头套上橡皮圈，即可使用。

碱式滴定管不涂油，只需将胶管、尖嘴、玻璃珠和滴定管主体部分连接好即可。

（3）试漏 酸式滴定管试漏的方法是将活塞关闭，在滴定管内充满水至一定刻线，将滴定管夹在滴定台上，放置2min ，看是否有水渗出；将活塞转动180°，再放置2min ，看是否有水渗出。若前后两次均无水渗出，活塞转动也灵活，即可使用，否则应将活塞取出，重新涂凡士林后再使用。

碱式滴定管试漏时，在滴定管内充满水至一定刻线，检查方法同酸式滴定管。需注意的是应选择大小合适的玻璃珠和胶管，液滴是否能够灵活控制。如不合要求，则应重新装配。

（4）装滴定液 为了避免装管后的滴定液被稀释，应用待装的滴定液5～10mL 润洗滴定管2～3次。操作时，两手平端滴定管，慢慢转动，使滴定液流遍全管，并使溶液从滴定管下端放出，以除去管内残留水分。在装入滴定液时，应直接倒入，不得借用任何别的器皿，以免滴定液浓度改变或造成污染。

（5）排气泡 装好滴定液后，注意检查滴定管尖嘴内有无气泡，否则在滴定过程中，气泡将逸出，影响溶液体积的准确测量。对于酸式滴定管可倾斜一定角度同时迅速转动活塞，利用溶液自身重力，使溶液很快冲出，将气泡带走；对于碱式滴定管可把橡皮管向上弯曲，并在稍高于玻璃珠处用两手指挤压玻璃珠，使溶液从尖嘴处喷出，即可排除气泡（如图2-3）。排出气泡后，调整液面至0.00mL 刻度处，备用。如液面在0.00mL 以下处，记下初读数。

（6）滴定 滴定操作最好在锥形瓶中进行，必要时也可以在烧杯中进行。滴定操作是左手进行滴定，右手摇瓶。

使用酸式滴定管的操作如图2-4所示， 用左手控制滴定管的活塞，拇指在前，食指和（a ）酸式滴定管 （b ）碱式滴定管 图2-2 酸碱滴定管 图2-3 碱式滴定管排气泡操作

中指在后，手指微曲，轻轻向内扣住活塞，手心空握，以防活塞被手顶出，造成漏液。右手握持锥形瓶，边滴边摇动，使瓶内溶液混合均匀，使反应及时进行完全。摇瓶时应作同一方向的圆周运动，而不能前后振动，以防溅出溶液。滴定时，应使滴定管尖嘴部分插人锥形瓶口下1～2cm处。开始时，滴定速度可稍快，3～4滴/秒左右，切忌溶液成流水状放出，左手亦不可离开活塞，“放任自流”；临近终点时，滴定速度要减慢，应一滴或半滴地加入，滴一滴，摇几下并以洗瓶吹入少量蒸馏水洗锥形瓶内壁，若有半滴溶液悬于管口，将锥形瓶内壁与管口相接触，使液滴流出，并以蒸馏水冲下。

使用碱式滴定管的操作如图2-5（a）所示，左手拇指在前，食指在后，捏住橡皮管中的玻璃珠所在部位稍上处，捏挤橡皮管，使橡皮和玻璃珠之间形成一条缝隙，溶液即可流出，如图2-5（b）。可用小拇指和无名指夹住尖嘴部位，防止尖嘴部位摆动。但注意不能捏挤玻璃珠下方的橡皮管，否则空气进入形成气泡。

（7）读数

在注入或放出溶液后，必须静置1～2min后，使附在内壁上的溶液流下来以后才能读数。

接近计量点时，静置0.5～1min即可读数。读数时，滴定管应垂直地夹在滴定管架上。或从滴定架上拿下滴定管，用拇指和食指捏住液面上部，让滴定管借重力自然下垂。

对于无色或浅色溶液，读数时眼睛要与溶液弯月面下缘水平，读取切点的刻度，如图2-6（a）所示；对于有色溶液，如KMnO4、I2溶液，弯月面不够清晰，可读液面两侧的最高点，此时，视线应与该点成水平，如图2-6（b）所示。注意，初读数与终读数采用同一标准。

必须读到小数点后第二位，即要求估读到0.01mL。当液面在两最小刻度中间，读数为

0.05mL，若液面在两最小刻度的三分之一处，读数为0.03mL或0.07mL，若液面在两最小刻

图2-4 酸式滴定管滴

定操作

图2-5（a）碱式滴定管滴定操作图2-5（b）碱式滴定管挤捏玻璃珠部位

度的五分之一处，读数为0.02mL或0.08mL。

注意：读取初读数前，应将管尖悬挂着的溶液除去。在读取终读数前，应注意检查出口管尖是否悬挂溶液，如有，则此次读数不能取用。

图2-6（a）滴定管读数—无色或浅色溶液图2-6（b）滴定管读数—深色溶液

（8）滴定结束用完滴定管，管内溶液应弃去，不要倒回原瓶中，以免沾污操作溶液。滴定管用水洗净，装入蒸馏水至刻度以上，用大试管套在管口上。这样下次使用前可不必再用洗液清洗。酸式滴定管长期不用时，活塞部分应垫上纸。否则时间一长，塞子不易打开。碱式滴定管不用时胶管应拔下，蘸些滑面粉保存。

（二）移液管和吸量管

移液管和吸量管都是准确移取一定量溶液的量器，均可精确到0.01mL。

1. 规格

移液管是一根细长而中间膨大的玻璃管，如图2-7（a）所示，常用的移液管有5mL、10mL、25mL、50mL等多种规格。吸量管叉称分度吸管，是具有刻度的玻璃管，两头直径较小，中间管身直径相同，如图2-7（b）所示，常用的有1mL、2mL、5mL、10mL等多种规格，它只在吸取小容量体积或分次移放溶液时使用。

2. 移液管和吸量管的使用方法

（1）洗涤详见玻璃仪器的洗涤方法。

（2）润洗洗涤后，移取溶液前，用滤纸片将管尖内外的水吸干，然后用所要移取的溶液润洗2～3次，以保证移取的溶液浓度不变，管内用过的溶液从下管口放出弃掉。

（3）移取溶液移取溶液时，一般用右手的大拇指和中指拿住移液管上方，将管子插入溶液中，管子插入溶液一般为1～2cm左右，太浅往往会产生空吸。左手拿洗耳球，将球内空气压出，然后把球的尖端接在移液管口，慢慢松开左手指使溶液吸人管内，如图2-8所示。当液面升高到刻度以上时移去洗耳球，立即用右手的食指按住管口。

（4）调整液面放出溶液 将试剂瓶和移液管一起端起，保持吸管刻线与视线水平，将移液管提离液面，并将管下端沿容器内壁轻转两圈，以去除管外壁上溶液。将容器倾斜，竖直移液管，使管尖与容器内壁贴紧，右手食指微微松动，使液面缓慢下降，直到视线、弯月面下沿与刻度标线相切时，立即用食指堵紧管口。左手改拿接液锥形瓶，并倾斜成45°左右，将移液管放入锥形瓶，管竖直并使管尖紧贴锥形瓶内壁，放松右手食指，使溶液自然地沿壁流下，如图2-9所示。待液面下降到管尖后，等5秒左右，移出移液管。这时尚可见管尖仍留有少量溶液，除特别注明“吹”字的移液管以外，一般此管尖部位留存的溶液不能吹入锥形瓶中。

用吸量管吸取溶液时，大体与上述操作相同。在同一实验中，应尽量使用同一根吸量管的同一段，尽可能使用上面部分，而不用末端收缩部分。例如，用5mL 的吸量管移取3mL 溶液，通常让溶液自0流至3mL ，应避免从2mL 分刻度流到末端。

移液管或吸量管使用后，应立即用自来水、纯化水依次冲洗干净，放在移液管架上。

（三）容量瓶

容量瓶主要用来配制标准溶液，或稀释一定量溶液到一定的体积。

1. 规格

滴定分析用的容量瓶通常有25mL 、50mL 、100mL 、250mL 、500mL 、1000mL 等规格。

2. 容量瓶的使用方法

（1）检漏 先加自来水至标线，盖好瓶塞后，将瓶倒立2分钟，如不漏水，将瓶直立，转动瓶塞180°后，再倒立2分钟，如不漏水，方可使用。用橡皮筋将塞子系在瓶颈上，因磨口塞与瓶是配套的，搞错后会引起漏水。

图2-7（a ）移液管 图2-7（b ）吸量管 图2-8 用洗耳球吸液操作 图2-9 移液管放液操作

（2）洗涤倒入少许洗液摇动或倾斜浸泡，使洗液布满全瓶，洗液倒回原瓶，先用自来水充分洗涤后，再用适量纯化水冲洗3次。

（3）转移若用固体物质配制溶液，先准确称取固体物质置于小烧杯中溶解，再将溶液转移至预先洗净的容量瓶中。转移的方法如图2-10所示。一手拿着玻璃棒，使其下端靠在瓶颈内壁磨口下端；另一手拿着烧杯，让烧杯嘴贴紧玻璃棒，使溶液沿玻璃棒及瓶颈内壁流下，溶液全部流完后，将烧杯沿玻璃棒轻轻上提，同时将烧杯直立，使附着在玻璃棒与烧杯嘴之间的溶液流入到容量瓶中。再用洗瓶以少量蒸馏水洗涤烧杯3～4次，洗涤液一并转入容量瓶（注意根据所配制溶液的量调节洗液用量，切不可超过刻线）。

图2-10 转移溶液图2-11 摇匀溶液

如果是浓溶液稀释，则用移液管吸取一定体积的浓溶液，放入容量瓶中，再按下述方法稀释并定容。

（4）定容用蒸馏水稀释至容积3/4处，旋转容量瓶，使溶液混合均匀，但此时切勿倒转容量瓶。继续加水至距离标线约1cm时，等1～2分钟，使附在瓶颈内壁的溶液流下后，再改用胶头滴管加水（注意勿使滴管触及容量瓶内壁），逐滴加水至弯月面恰好与标线相切。

（5）摇匀盖上瓶塞，以手指压住瓶盖，另一只手指尖托住瓶底缘，将瓶倒转并摇动，再倒转过来，如此反复10次左右，使溶液充分混合均匀，如图2-11所示。

注意：在容量瓶中配制溶液时，热溶液须冷至室温后，再转移至容量瓶中；不要用容量瓶长期存放溶液，应转移到试剂瓶中保存，试剂瓶应先用配好的溶液荡洗2～3次；容量瓶长期不用时，应该洗净，把塞子用纸垫上，以防时间久后，塞子打不开。