化学分析中提高选择性的几种常见方法
化学分析 填 空题
化学分析试卷班级姓名分数一、填空题( 共96题201分)1. 2 分(0120)常量分析与半微量分析划分界限是:被测物质量分数高于________%为常量分析;称取试样质量高于________g为常量分析。
2. 2 分(0122)已知某溶液含71 μg/g Cl-,其密度为 1.0 g/mL,则该溶液中Cl-的浓度为___________________ mol/L。
[A r(Cl)=35.5]3. 2 分(0123)某水样中含有0.0025 mol/L Ca2+, 其密度为 1.002 g/mL, 则该水样中Ca为___________μg/g。
[A r(Ca)=40.08]4. 2 分(0124)若每1000g水中含有50 μg Pb2+, 则可将Pb2+的质量浓度表示为_______________μg/g。
5. 2 分(0125)在滴定分析中标准溶液浓度一般应与被测物浓度相近。
两溶液浓度必需控制在一定范围。
若浓度过小,将使______________________________________ ;若浓度过大则________________________________。
6. 2 分(0136)下列基准物常用于何种反应? (填A，B，C，D)(1) 金属锌___________ （A）酸碱反应(2) K2Cr2O7___________ （B）络合反应(3) Na2B4O7·10H2O ___________ （C）氧化还原反应(4) NaCl ___________ （D）沉淀反应7. 5 分(0137)用间接法配制下列标准溶液,为标定其浓度,可选择何种基准物和指示剂:8. 2 分(0236)根据随机误差的标准正态分布曲线,某测定值出现在u = ±1.0之间的概率为68.3％, 则此测定值出现在u>1.0之外的概率为________________________。
分析化学第17讲配位滴定法3
100% 0.02%
102.00 1010.99
三、配位滴定中酸度的选择和控制
• 根据前面的讨论可知，金属离子被准确滴定的
条件之一是应有足够大的K’MY值。但是K’MY除 了由绝对形成常数决定外，还受溶液中酸度、
辅助配位剂等条件的限制，所以当有副反应存
在时，cM=0.01mol·L-1条件下的判别式应为:
10pM '
[Y ']sp 10pY ' [M ' ]sp 10pM' cM ,sp
在计量点附近：
[ M ' ]sp [Y ' ]sp
cM ,sp
Kபைடு நூலகம்
' MY
(4)
Et
[Y ' ]sp
10pY ' [ M ' ]sp cM ,sp
10 pM '
cM ,sp
K
' MY
10pY ' 10pM ' cM ,sp
• Fe3+、A13+、Ni2+和Ti4+等离子，能封闭二甲酚 橙指示剂，一般可用氟化物掩蔽A13+；用抗坏 血酸掩蔽Fe3+和Ti4+;用邻二氮菲掩蔽Ni2+。
• 最后值得提出的是：在工厂的操作规程中，常 提到半二甲酚橙这种指示剂。二甲酚橙与半二 甲酚橙的性质、作用基本上一致。
（四）1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚(PAN) • 纯PAN是橙红色晶体，难溶于水，可溶于碱或
① 酸度增大时，lgY增大，lgK’MY减小，对滴定 不利。
② 酸度减小时，虽然lgY减小，lgK’MY增大，对 滴定有利，但是，酸度太小时，金属离子也可能
分析化学(知识讲座)
问答题1.氧化还原滴定中的指示剂分为几类？举例说明答：分为三类：①自身指示剂，高锰酸钾法；②本身发生氧化还原反应的指示剂，重铬酸钾法；③淀粉指示剂，碘量法；2.EDTA可与许多金属离子形成稳定的络合物。
在进行络合滴定时如何提高方法的选择性？答：①控制酸度。
②利用掩蔽或解蔽的方法。
③应用其他氨羟滴定剂。
3.简述酸碱指示剂的作用原理。
酸碱滴定中选择指示剂的依据是什么？答：变色原理：酸碱指示剂是一些有机弱酸或弱碱。
这些弱酸或弱碱与其共轭碱或共轭酸具有不同的颜色。
共轭酸碱对之间存在一个酸碱平衡，平衡式中存在H+或OH–，所以酸碱指示剂的变色是和溶液的pH值有关的，当溶液pH变化时，共轭酸碱对的浓度发生相对变化，从而导致溶液颜色发生变化。
选择依据：凡是变色点的pH处于滴定突跃范围内的指示剂都可以用来指示滴定的终点，这是指示剂的选择依据。
4.解释以下名词术语：标准溶液（滴定剂），标定，化学计量点，滴定终点，滴定误差。
答：①标准溶液（滴定剂）：已知准确浓度的试剂溶液。
②标定：将不具备基准物质条件的这类物质配制成近似于所需浓度的溶液，然后利用该物质与某基准物质或另一种标准之间的反应来确定其准确浓度，这一操作过程称为标定。
③化学计量点：当滴入的标准溶液与被测定的物质按照一定的化学计量关系完全反为止，称反应达到了化学计量点。
④滴定终点：滴定进行至指示剂的颜色发生突变时而终，此时称为滴定终点。
⑤滴定误差：滴定终点与化学计量点往往并不相同，由此引起测定结果的误差称为终点误差，又称滴定误差。
5.在进行氧化还原滴定前，为什么要进行预氧化或预还原处理？预处理时对所用的氧化剂或还原剂有哪些要求？答：进行预处理的原因：为了能成功的完成氧化还原滴定。
要求：（1）反应进行完全而且速度要快；（2）反应应该具有一定的选择性。
（3）过量的氧化剂或还原剂应易于除去。
6.简述金属指示剂的作用原理。
什么是金属指示剂的封闭现象？可采用什么方法去除？答:作用原理：利用指示剂本身颜色与金属指示剂和金属离子络合物颜色不同来确定终点。
化学分析法基础
α
Y(H)=
[Y′]/[Y]
[Y′]代表未与M配位的EDTA的总浓度，[Y] 为游离的Y离子。
金属指示剂：在配位滴定中，通常利用一 种能与金属离子生成有色配合物的显色剂 指示滴定过程中金属离子浓度的变化。 变色原理：M+HIn=MIn（A色）+H MIn+H2Y=MY+HIn(B色）+H
电位电极和能斯特方程
ox+ne=Red
Φox/Red= Φo’ox/Red+(0.0592/n)lg(cox/cRed)
氧化还原滴定曲线 在氧化还原滴定中，随着溶液中氧化性物 质或还原性物质的浓度的变化，电对的电 位不断改变，因此，以电极电位为纵坐标 ，滴定剂的加入量为横坐标，绘制氧化还 原滴定曲线
1.lgcMk’MY-lgcNK’NY≥5。
2.消除干扰的方法: ①控制酸度 ②利用掩蔽和解蔽法
氧化还原滴定法
氧化还原滴定法是以氧化还原反应为基础 的。它是以氧化剂或还原剂为标准溶液来 测定还原性或氧化性物质的含量。 根据标准溶液的不同分类： 高锰酸钾法-以KMnO4为标液 重铬酸钾法-以K2Cr2O7为标液 碘量法-以I2和Na2S2O3为标液 溴酸钾法-以KBrO3-KBr为标液
莫尔法
莫尔法是以K2CrO4为指示剂的银量法。用 AgNO3作为标准溶液，在中性或弱碱性溶液 中，可以直接测定Cl-或Br-。 滴定反应为： 终点前： Ag++ Cl-= AgCl↓（白色） Ksp(AgCl)= 1.8×10-10 终点时： 2Ag++CrO42-=Ag2CrO4 ↓（砖红色） Ksp（Ag2CrO4）= 2.0×10-12
影响滴定突跃大小的因素 两个电对的条件电位或标准电位之差。 能够准确滴定的条件 两个电对的条件电位或标准电位之差△ Φ ＞0.4V
化学分析技术的发展和新方法
化学分析技术的发展和新方法化学分析技术在科学发展中起着重要作用，它不仅可以用于化学、生物、环境等领域的研究，在医学、工业、食品卫生等方面也起到了至关重要的作用。
自上世纪完成的核磁共振技术和质谱技术之后，化学分析技术得到了广泛地发展，出现了许多新方法和新技术，这为我们更好地理解和利用科学知识提供了强大的支持。
一、新技术及其应用1.1 表面增强拉曼光谱技术表面增强拉曼光谱技术（SERS）是近年来兴起的一种非常敏感的化学分析技术。
通过在金属表面上制造纳米结构，可以增强样品分子的拉曼信号，从而能够检测出非常低浓度的物质。
SERS 不仅可以用于生物和化学分析，还可以应用于环境和食品安全等领域。
例如，SERS可以用于检测空气中的污染物和水中的重金属离子，还可以检测食品中的添加剂和农药等。
1.2 电化学分析技术电化学分析技术是一种广泛应用于金属、电化学和生物学等领域的化学分析技术。
通过测量电化学反应的电流和电压变化，可以确定样品中所含的物质种类和浓度。
电化学分析技术具有灵敏度高、可选择性强、速度快等优点，因此在药物分析、生物传感、环境检测等领域得到广泛应用。
1.3 原子力显微镜技术原子力显微镜（AFM）是一种高分辨率的表面成像技术。
使用该技术可以非常详细地观察样品表面的形貌和结构，从而了解样品的组成和性质。
AFM技术不仅可以用于材料科学和物理学中的研究，还可以应用于生物学和医学领域，例如可以观察细胞的结构和分子机制，可以筛选具有生物活性的化合物等。
二、发展趋势2.1 多元分析技术多元分析技术是指将多种分析技术的结果整合在一起，从而获得更加全面准确的信息。
例如，通过将质谱、核磁共振、液相色谱等技术结合起来，可以对复杂的化合物或样品进行全面的分析。
多元分析技术被广泛应用于药物研究、生物分析、食品安全等领域。
2.2 极化现象的应用极化现象是指物质在外电场的作用下发生的极化行为，通过测量这种现象可以获得样品的信息。
极化现象在分析技术中应用广泛，例如在四极子电场流动分析中可以利用溶液的电导率和纳秒时间分辨电容器的电容进行分析。
分析化学 第四章 配位滴定法
pH范围 EDTA型体 ＜1 H6Y2+ 1～1.6 H5Y+ 1.6～2.0 H4Y 2.0～2.67 H3Y2.67～6.16 6.16～10.26 ＞10.26 H2Y2HY3Y4-
在 EDTA 七种型体中，只有 Y4- 才能与金属离子直接 生 成 稳 定 的 配 合 物 。 即 称 为 EDTA 的 有 效 离 子 。 EDTA在碱性溶液中与金属离子配位能力较强。 分析化学
• 金属离子与有机配位剂发生配位反应的特点:
• 由于有机配位剂常含有两个以上的配位原子，与 金属离子配位时形成环状结构稳定性高的螯合物 ，并且是可溶性的。配位比固定，反应的完全程 度高，能够得到明显的滴定终点，符合配位滴定 法的条件。因此在配位滴定中得到广泛应用。目 前应用最多的是氨羧配位剂。
分析化学
通辽职业学院
第四章 配位滴定法
第一节 概述
第二节 乙二胺四乙酸的性质及其配合物
第三节 配位解离平衡及影响因素 第四节 配位滴定法原理
第五节 金属指示剂
第六节 提高配位滴定选择性的方法 第七节 配位滴定的应用
分析化学
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第一节 概述
配位滴定法是以生成配位化合物的反应为基础的 滴定分析方法。 用于配位滴定的反应必须具备以下几个条件： ①配位反应必须完全，即生成的配合物的稳定常数 足够大。 ②反应按一定的反应式定量进行，即金属离子与配 位剂的比例（即配位比）恒定。 ③反应速率要快。 ④要有适当的指示剂或其它方法，简便、正确地检 出终点。 分析化学
副反应的发生程度以副反应系数加以描述 分析化学
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• 1.酸效应及酸效应系数 • 酸效应:由于溶液中H+与Y发生副反应，使配位剂 参加的主反应能力降低的现象 :
水化学分析——4 配位滴定法
第四章 配位滴定法
5） EDTA与1~4价金属离子都能形成易溶性的配合物
EDTA与金属离子形成的配合物大多带电荷，因此能够溶于水 中。满足配位滴定的基本要求。但是由于配位反应速度大多数 较快，这就要求在进行配位滴定中设法提高配位滴定的选择性， 以便有针对性地测定其中的某一种金属离子。
M (L)
[M '] [M ]
[M ] [ML] [ML2 ] …+[MLn ] [M ]
M (L) 越大，表示副反应越严重。如果M没有副反应，则 M (L) 1 。
第四章 配位滴定法
如果金属离子与配位剂（L）形成1：n型配合物MLn，则：
M (L) 仅仅是[L]的函数。
第四章 配位滴定法
Ag
(
NH
3
)
2
中
的NH3被CN-置换。
Ag
(
NH
3
)
2
2CN
Ag
(CN
)
2
2 NH 3
➢金属离子M与配位剂
Y反应，形成的配合物
为1：n型（MLn）时， 其配位反应是逐级进行
的，相应的逐级稳定常
数用K1、K2、K3、…、 Kn表示。
第四章 配位滴定法
同一级的 K稳 与K不稳 不是倒数关系，其第一级稳定常数是第n级 不稳定常数的倒数，第二级稳定常数是第n-1级不稳定常数的 倒数，依此类推。 在许多配位平衡的计算中，常使用逐级累积稳定常数，用符号 β表示：
Y
=
[Y
]
[HYຫໍສະໝຸດ ] [Y ]+[H6Y ] [Y ] [NY ] [Y ] [Y ] [Y ]
化学技术中常见分析方法的比较研究
化学技术中常见分析方法的比较研究在化学领域，分析方法是研究和检测物质组成和性质的重要手段。
常见的分析方法包括色谱法、质谱法、光谱法等。
本文将对这些常见的分析方法进行比较研究，探讨它们各自的优缺点和适用范围。
色谱法是一种通过物质在固定相和流动相之间分配的原理来进行分离和分析的方法。
主要包括气相色谱法（GC）和液相色谱法（LC）。
GC适用于低极性化合物的分析，可以对有机物的成分进行定性和定量分析。
LC则适用于高极性及不易挥发的有机物和无机物的分析。
色谱法具有分离效果好、灵敏度高、分析速度快的特点，但对仪器的要求较高，且操作复杂。
质谱法是一种通过分子的质荷比进行分析的方法。
它可以确定分析物的分子量和结构，在有机化学、生物化学、药物研究等领域有着广泛的应用。
质谱法分为质谱仪和质谱成像两种类型。
质谱仪通过将分子进行高能电离，获取离子的分子量信息，从而确定物质的组成。
质谱成像则可以用于观察物质在空间上的分布，对于材料科学和生物医学研究有着重要意义。
质谱法具有灵敏度高、选择性强、检测速度快等优点，但需要高纯度的样品和对仪器操作和解析能力较高。
光谱法是一种通过物质对光的吸收、散射或发射性质进行分析的方法。
常见的光谱法有紫外-可见吸收光谱、红外光谱和核磁共振光谱等。
紫外-可见光谱通过物质吸收可见光和紫外光的特性，可以对化合物的结构和浓度进行分析。
红外光谱则通过物质对红外辐射的吸收或反射来确定物质的结构和功能基团。
核磁共振光谱则是通过原子核在磁场中的共振吸收来研究物质的结构和动力学。
光谱法具有无损、非破坏性、检测范围广等特点，但需要较为复杂的仪器和高纯度的样品。
除了色谱法、质谱法和光谱法外，还有一些其他常见的分析方法，如电化学分析法、热分析法和化学计量学等。
电化学分析法以电极反应为基础，通过测量电流、电势和电荷等电化学参数来研究物质的性质。
热分析法则是通过测量物质在升温或降温过程中的物理性质变化，如质量、体积、温度等来研究样品的组成和性质。
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----厦门大学 分析化学教学组 小组研究性作业
小组成员：冀然， 李超然， 高松， 董宇宸， 陈睿祺
干扰的来源
提高选择性的方向
改进方法 A
掩蔽干扰物 B
C
分离干扰物极弱酸的滴定方法源自非水滴定 强化滴定 离子交换法
络合强化法 沉淀强化法 氧化还原强化法
非水滴定
分离提纯
沉淀掩蔽
• 加入沉淀剂与被测试液中的干扰组分发生 沉淀反应，使干扰组分的浓度降低，在不 分离的条件下对欲测组分进行络合滴定， 这种方法称之为沉淀掩蔽法。
• 对比：在沉淀滴定中，我们用络合 剂将沉淀溶解
沉淀分离
• 基体沉淀 • 痕量成分的共沉淀
基体沉淀
• 所谓借基体沉淀消除干扰有两层意思：
分别滴定强度不同的酸碱
例：甲基异丁酮MIBK（pKs>30)
H2A+----HA---A-
区分效应
pKa
pKb
掩蔽
• 1.络合掩蔽和解弊 • 2.氧化还原掩蔽
• 3.沉淀掩蔽 掩蔽和分离的区别：掩蔽实际上
并没有将干扰物去除只是使干 扰物成为检测不出的型体。
条件控制对掩蔽的影响
• 1.掩蔽剂的选择 • 2.酸度的控制
溶剂
V3 搅拌
S 晶核的溶解度 温度
颗粒大小
沉淀的纯度
影响沉淀纯度的因素
水合
共沉淀 coprecipitation
后沉淀 postprecipitation
快速，不陈化
吸附 adsorption 包藏 occlusion 混晶 mixed crystal
其浓电溶
他度价解
物
度
质
形重陈 成结化 速晶 度
沉淀滴定和重量分析（案例12）
• 1 防止水解和络合 酸化溶液
• 2 改善沉淀性质
搅拌
洗涤沉淀时不用纯水
陈化
改变溶剂
调节温度
二次沉淀
• 3 消除干扰——络合，或水解
本质是利用控制温度，
酸度等外界条件控制平
衡，使待测物质以我们
希望的型体存在
电化学方法
• 干扰消除中常用的电化学法主要有电沉积 法、渗析法和汞齐法等
1 电沉积法通常是指圆盘，箔，管或细电极 进行电沉积富集，是一种经典方法。
2 渗析法是一种使用渗析器以消除干扰的手 段。
3 所谓汞齐是指某些金属溶于汞或与汞形成 金属化合物。通过汞齐的形式可进行痕量 元素的富集和分离，从而消除各种干扰。
1
沉淀法
2
静态吸附法
3
动态吸附法
4
电化学法
5
萃取
6
挥发
沉淀在分析中的应用
• 沉淀掩蔽 • 沉淀分离 • 沉淀滴定和重量分析
沉淀的基础知识
沉淀的形成（案例11）
构晶 成核作用
长大
离子
晶核
V1
V2
QS
V1 K
Q 瞬时浓度
S滴入方法
滴入速度
沉淀 微粒
聚集
长大
无定形
V3
晶形
定向排列
V2
温度 搅拌
搅拌否
• 一是制备基体纯品，使他与样品中的次要 成分及痕量成分分开。
• 二是利用基体沉淀消除基体干扰，即使基 体的影响降到可以忽略的水平。
共沉淀
• 所谓共沉淀是指含痕量组分和常量组分的 溶液中，当常量组分形成沉淀时，通常未 达溶度积的痕量组分也随之析出的现象。
• 在干扰消除中，常从两方面消除共沉淀： 1.使待测成分从溶液中析出 2.使特定干扰成分从溶液中除去
M+ Y
MY
H+
N
.H.Y. NY A
HmY
掩蔽和解蔽（案例13）
Pb2+ Zn2+
KCN 酒石酸 NH3 – NH4+
Pb2+ EDTA Zn(CN)42- EBT
甲醛
PbY
4HCHO+Zn(CN)24- +4H2O 噲垐 ?? Zn2+ +4H2C(OH)CN+4OH乙醇腈
EDTA
ZnY
干扰物的分离
酸性溶剂(疏质子溶剂)
非 质子迁移性溶剂
水
(SH)
两性溶剂
溶
碱性溶剂(亲质子溶剂)
无质子惰性溶剂
剂 无质子溶剂
(S)
无质子弱碱性溶剂
区分效应
在溶剂中，比溶剂离子酸碱性强的强酸强碱 被拉平到溶剂离子的酸碱强度；而比溶剂 离子酸碱性弱的酸碱有强弱之分，即为区 分效应。
应用：混酸混碱的滴定 拉平效应——总量 区分效应——分别测定