GB T 23840-2009 无机化工产品.电位滴定法通则.pdf
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1、ICS 7 1. 060.01 G 10 中华人民圭七./、和国国家标准GB/T 23840-2009 无机化工产品电位滴定法通则2009-05-18发布Inorganic chemical products-一General rules for potentiometric titration 中华人民共和国国家质量监督检验检茂总局中国国家标准化管理委员会2010-02-01实施发布GB/T 23840-2009 刚吕本标准的附录A为规范性附录,附录B、附录C、附录D和附录E为资料性附录。本标准由中国石油和化学工业协会提出。本标准由全国化学标准化技术委员会无机化工分会(SAC/TC63/SC
2、 1)归口。本标准主要起草单位:多氟多化工股份有限公司、中海油天津化工研究设计院、中华人民共和国天津出人境检验检疫局。本标准主要起草人:王永强、陆思伟、王建萍、刘绍从、孙书军。本标准为首次发布。I GB/T 23840-2009 无机化工产品电位滴定法通则1 范围本标准规定了元机化工产品电位滴定法对仪器的要求和定量分析的通用规则。本标准适用于元机化工产品酸碱滴定、沉淀滴定、氧化还原滴定和非水滴定。特别适用于混浊、有色溶液的滴定以及缺乏合适指示剂的滴定分析方法。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订
3、版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。GB/T 6682-2008 分析实验室用水规格和试验方法CISO3696: 1987 ,MOD) GB/T 601 化学试剂标准滴定溶液的制备GB/T 603 化学试剂试验方法中所用制剂及制品的制备HG/T 3696.1 元机化工产品化学分析用标准滴定溶液的制备HG/T 3696.3元机化工产品化学分析用制剂及制品的制备3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3. 1 指示电极indicating electrode 电极的电位能指示被测离子活度(或浓度)
4、变化的电极。3.2 参比电极reference electrode 电极的电位不受试验溶液组成变化的影响,具有较恒定的数值的电极。3.3 一级微商first derivation 单位体积标准溶液引起的电位或pH值的变化,数值上等于.E/.V或.pH/.V。3.4 二级微商second derivation 数值上相当于相邻的一级微商之差。4 原理将规定的指示电极和参比电极浸入同一被测溶液中,在滴定过程中,参电极的电位保持恒定,指示电极的电位不断改变。在化学计量点前后,溶液中被测物质浓度的微小变化,会引起指示电位的急剧变化,指示电极电位的突跃点就是滴定终点,用作图法或二级微商法确定滴定终点。5
5、 安全提示试验方法中使用的部分试剂具有腐蚀性,操作者须小心谨慎!如溅到皮肤上或眼睛里应立即用水冲洗,严重者应立即治疗。1 GB/T 23840-2009 6 试剂6. 1 水:符合GB/T6682-2008规定的二级水。6.2 试剂:分析纯试剂。6.3 标准滴定溶液:按GB/T601或HG/T3696.1之规定制备。6.4 其他溶液:按GB/T603或HG/T3696.3之规定制备。7 仪器、装置7. 1 酸度计或电位计应具有O.lpH单位或10mV的精确度。精确的实验应采用具有0.02pH单位或2mV精确度的仪器。7.2 电极7.2. 1 指示电极。7. 2. 1. 1 玻璃电极:传感溶液中
6、氢离子活度变化的指示电极。主要由内参比电极、内参比溶液和特殊成分的玻璃传感膜组成。内参比电极常用银-氯化银电极,内参比溶液常用O.1 mol L -1 HCl溶液。构造见图105 1一一玻璃管52内参比电极;3 内参比溶液(0.1 mol L - HCl); 4一一玻璃薄膜;5 电极引线。图1玻璃电极7.2. 1. 2 银电极:纯的金属银丝或金属银片组成,是测量银离子及卤族元素离子浓度的指示电极,广泛应用于银量分析电位滴定。7.2. 1. 3 铅电极:纯的金属铅丝或铅片构成,是测量氧化还原电势的指示电极,与鸽电极或甘乘电极配套之后,可以应用于氧化还原反应的电位滴定分析。7.2. 1. 4 乘电
7、极:纯的金属铅丝和求构成,是基本离子电极的指示电极,与甘示电极配套之后,可以应用于络合反应的电位滴定分析。构造见图202 1一一玻璃管;2一一铅丝;3一一录54一一玻璃薄膜55一一电极引线。GB/T 23840-2009 5 图2宗电极7.2. 1. 5 锦电极:纯的金属镑丝或镜片构成,是pH指示电极,锦电极适用于中和反应的电位滴定。镑电极不受氢氟酸腐蚀,一般测量含有氢氟酸溶液的pH值时采用锦电极。被测溶液中有与锦有取代作用或能生成络合离子的成分时,不宜使用。7.2. 1. 6 离子选择电极:对特定离子有选择性响应的电极。利用电极的膜与溶液间的离子交换建立了膜电位,膜电位与溶液中特定离子的活度
8、负对数值呈线性关系。构造见图3。1 敏感膜:对某类物质(离子)有选择性响应的连续层52 内参比电极:一般用银-氯化银电极;3一一内参比溶液=含有与膜及内参比电极响应的离子54一一电极管=用高分子聚合材料或玻璃制成。4 3 2 图3离子选择电极3 GB/T 23840-2009 7.2.2 参比电极:电极的电位不受试验溶液组成变化的影响,具有较恒定的数值。7.2.2. 1 饱和甘乘电极:由金属柔、甘示(Hg2C12)和氯化梆(KCl)溶液组成。内玻璃管中封接一根铅丝,铅丝插入纯录中(录厚度为O.5 cm 1 cm),下置一层甘示和柔的糊状物,外玻璃套管装人氯化饵溶液。构造见图401一二-电极引线
9、;2 玻璃内管;3录;2 3 4 己J4一-隶-甘京糊(Hg2C12和Hg研磨的糊); 5-石棉或纸浆;6一-玻璃外套管57一二饱和KCl溶液;8一一素烧在片;9一一小橡皮塞。而铀丝录京+甘示也L-乓多孔物质内部电极示意图图4饱和甘京电极7.2.2.2 双盐桥型饱和甘乘电极:内盐桥为饱和甘乘电极,外盐桥由内充外盐桥液的可卸盐桥套管组成。滴定Ag+或卤素离子时应采用双盐桥饱和甘乘电极,外盐桥液采用NH4N03或KN03溶液,以免内盐桥中Cl渗漏产生干扰。构造见图5。4 1一一导线;2一一绝缘帽;3一一加液口;4一一内部电极;5一一氯化饵溶液56一一-多孔物质;7 可卸外盐桥套管58一一外盐桥液。
10、GB/T 23840-2009 2 3 5 7 8 图5双盐桥型饱和甘宗电极7.2.2.3 鸽电极:纯的金属银丝或金属银片组成,是一种对于氧化还原体系惰性的电极,它与铅电极配合在电位滴定分析时作参比电极。7.3 电磁搅拌器。8 分析步骤8. 1 试样处理样品经混合、缩分成为实验室样品。有必要时,按产品标准的要求进行预处理,处理后的样品原则上应溶于水。8. 1. 1 固体样品通常固体样品都要溶于水后才能分析测定。对于不溶于水的样品要加入酸、碱或有机溶剂溶解,或采用低温锻烧、高温锻烧的方法溶解。对于采用任何方法处理后仍有悬浮固体或沉淀的样品溶液,可以采用过滤或离心分离等方法处理,并进一步用各自适宜
11、的方法进行溶解。8. 1. 2 液体样品液体样品通常可以溶于水后分析或直接分析,对于有悬浮固体或沉淀的样品溶液可根据样品特点采取适宜的分离方法对样品进行预处理。8. 1. 3 其他注意事项使用分离或预富集的方法进行样品处理时,分离步骤要少,在分离富集过程中待测元素应全部被富集,不得损失。分离富集过程中所用试剂、器皿不得含有待测元素,以免污染。配制好的试样溶液如长时间放置很容易因水解、氧化、还原等作用而变质,因此试样溶液配好后应尽快进行分析检测。具体产品的前处理可参考各自相应的产品标准,不作具体规定。5 GB/T 23840-2009 8.2 电极的选择(电极系统选择见附录A)8.2. 1 酸碱
12、滴定酸碱滴定采用玻璃电极作指示电极,饱和甘苯电极作参比电极。对于解离常数小于10斗的酸或碱,可采用非水溶剂,采用双盐桥甘示电极作参比电极。8.2.2 沉淀滴定沉淀滴定采用银电极作指示电极,甘示电极作参比电极或双盐桥甘示电极(沉淀滴定的应用见附录B)。8.2.3 氧化还原滴定氧化还原滴定采用零类电极(如铅电极)作指示电极,甘苯电极或鸽电极为参比电极(氧化还原滴定的应用见附录C)。8.2.4 络合滴定络合滴定采用金属电极(如乘电极)或离子选择电极作指示电极,甘示电极作参比电极(络合滴定法的应用见附录D)。8.3 测定按图6所示连接仪器。7 1一一滴定管52 指示电极;3 参比电极;4一一烧杯;5一
13、-被测溶液;6-一电磁搅拌器;7 电位计或酸度计;8一一一显示窗。图6电位滴定测定装置6 GB/T 23840-2009 插入规定的指示电极和参比电极,开动电磁搅拌器用规定的标准滴定溶液滴定。从滴定管中滴入约为所需滴定体积的90%的标准滴定溶液,测量指示电极的电位或pH值。以后每滴加1mL或适量标准滴定溶液,测量一次电位或pH值,化学计量点前后,应每滴加0.1mL标准滴定溶液,测量一次,继续滴定至电位或pH值变化不大时为止。记录每次滴加标准溶液后滴定管的读数及测得的电位或pH值。用作图法或二级微商法确定滴定终点。9 终点的确定9. 1 作图法9. 1. 1 E-V曲线以指示电极的电位E(mV)
14、或pH值为纵坐标,以滴定管的读数(mL)为横坐标绘制滴定曲线。做两条与横坐标成45。的滴定曲线的切线,并在两切线间作一与两切线距离相等的平行线见图7,该线与滴定曲线的交点即为滴定终点。交点的横坐标为滴定终点时标准溶液的用量,交点的纵坐标为滴定终点时的电位或pH值。此方法适用于滴定曲线对称的情况。2 巨与学哥MOZ民2 漓定管读数V/mL1一一滴定曲线;2一一切线;3一一平行等距离线;4一一滴定终点。图7E(pH)-V图9. 1. 2 AE(ApH)/AV-V(一级微商曲线)以E(pH)/V-V为纵坐标,加入滴定剂的体积为横坐标作图,见图8E/V-V曲线的最大点所对应的体积即为滴定终点。7 14
15、 12 。口、4司目【Hq2 6 4 10 GB/T 23840-2009 30 25 20 15 VlmL 10 8 0 0 图8AE( A.pH)/ A.V-V曲线图9. 1. 3 A.2 E(A.2 pH) / A.V2-V曲线(二级微商曲线)以.2E(.2 pH) / . V2对V作图,得二级微商曲线,见图9。在二级微商.2E/ .V2 = 0时,所对应的体积即为滴定终点。80 60 40 Vl mL 30 25 20 15 10 5 20 N气-4目【HNA可-40 -60 一809.2 二级微商计算法将滴定管读数V(mL)和对应的电位E(mV)或pH值列成表格并计算下列数值za)
16、每次滴加标准滴定溶液的体积(.V)。b) 每次滴加标准滴定溶液引起的电位或pH值的变化(.E或.pH)。c) 一级微商值,即单位体积标准滴定溶液引起的电位或pH值的变化,数值上等于.E/.V或.pH/.V。二级微商值,数值上相当于相邻的一级微商之差。一级微商的数值最大,二级微商等于零时就是滴定终点(二级微商确定终点示例见附录E)。滴定终点时,标准滴定溶液的体积的数值VEQ,数值以mL表示,按式(1)计算:A.2 E(A.2 pH) / A.V2-V曲线图图9飞/飞/、,EGefL . ( 1 ) VEQ二Vo十(.VX一旦丁)a一-08 GB/T 23840-2009 式中: 二级微商为零前的
17、二级微商值;b 二级微商为零后的二级微商值;VO -二级微商为零时标准滴定溶液的体积的数值,单位为毫升(mL);V由二级微商为a至二级微商为b,所加标准滴定溶液的体积的数值,单位为毫升(mL)。9 GB/T 23840-2009 附录A(规范性附录)电极系统选择参考表表A.l电极系统选择参考表滴定方法电极系统(指示电极-参比电极)说明1) 玻璃电极:使用前须在水中浸泡24h以上使用后立即清洗并浸于水中保存2) 饱和甘乘电极=使用时电极上端小孔的橡皮塞必须拔出,以防止产生扩散电位,影响测玻璃饱和甘隶定结果。电极内氯化饵溶液中不能有气泡,水溶液中和法以防止断路。溶液内应保持有少许氯化饵晶体,以保证
18、氯化饵溶液的饱和。注意电极液络部不被沾污或堵塞,并保证液络部有适当的渗出流速锦-饱和甘隶锦电极使用前用细砂纸将表面擦亮,使用后应冲洗并擦干铅电极:使用前应注意电极表面不能有油污物铅-饱和甘柔质,必要时可在丙酣或锚酸洗液中浸洗,再用水洗|氧化还原法涤干净铅-鸽鸽电极1) 银电极使用前用细砂纸将表面擦亮,然后浸人含有少量硝酸铀的硝酸溶液。+1)中,直银量法银-双盐桥型饱和甘京到有气体放出为止,取出用水洗干净2) 双盐桥型饱和甘柔电极盐桥套管内装饱和硝酸镀或硝酸挥溶液,其他注意事项与饱和甘苯电极相同络合滴定法京或离子选择-饱和甘示离子选择电极包括:钙、铜、停、铝等电极1) 玻璃电极用法与水溶液中和法
19、相同非水溶液酸量法玻璃-双盐桥型饱和甘柔2) 双盐桥型饱和甘苯电极=盐桥套管内装饱和(冰乙酸作溶剂)氯化饵的无水乙醇溶液,其他注意事项与饱和甘柔电极相同玻璃-双盐桥型饱和甘柔玻璃电极和双盐桥型饱和甘乘电极用法与非水非水溶液碱量法(醇或乙睛作溶剂溶液酸量法相同锦-玻璃(乙二胶等作溶剂)锦电极用法与水溶液中和法相同10 GB/T 23840-2009 附录B(资料性附录)常见离子的沉淀滴定法的应用表B.l常见离子的沉淀滴定法的应用序号测定物质试剂指示电极沉淀分子式支持电解质,方法步骤终点电位/V(对饱和甘乘电极);注意点十0.102;Bi , Cd, 1 I Ag AgI 0.01 mol/L H
20、N03 Cu,Fe,Pb和Zn能用EDTA隐蔽-一一一-一缓冲液pH5(50份0.1 mol / L邻苯二2 Ag+ 硫代乙酷胶Ag(在20%Na2SAg2S 甲酸氢饵+24份用于照相材料的(CH3CSNH2) 溶液中浸3min) 0.05 mol/L Na2 HP04 分析并含有0.5g/L百里酣)0.05 mol/L 在pH句5的十O.270;能用于3 Ag AgSCN NaAc- HAc 缓冲高铅青铜中银的硫氨酸盐液中测定保持pH在趴在4 AS043一Ag+ Ag Ag3As04 滴定中如果需要可加入碱用30%(体积分完全除去酸,终点5 K2Cr04 Pt BaCr04 数)水乙醇溶液做
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