电位滴定的使用方法

A. ZDJ-4A型自动氧化还原电位滴定仪的使用方法

自动电位滴定仪使用说明
仪器安装连接好以后，插上电源线，打开电源开关，电源指示灯亮。经15分钟预热后再使用。
1. mV测量
1.1 “设置”开关置“测量”，“pH/mV”选择开关置“mV”；
1.2 将电极插入被测溶液中，将溶液搅拌均匀后，即可读取电极电位（mV）值；
如果被测信号超出仪器的测量范围，显示屏会不亮，作超载警报。
2. pH标定及测量
2.1 标定：
仪器在进行pH测量之前，先要标定。一般来说，仪器在连续使用时，每天要标定一次。其步骤如下：
a) “设置”开关置“测量”，“pH/mV”选择开关置“pH”；
b) 调节“温度”旋钮，使旋钮白线指向对应的溶液温度值；
c) 将“斜率”旋钮顺时针旋到底（100%）；
d) 将清洗过的电极插入pH值为6.86的缓冲溶液中；
e) 调节“定位”旋钮，使仪器显示数值与该缓冲溶液当时温度下的pH值相一致；
f) 用蒸馏水清洗电极，再插入pH值为4.00（或pH值为9.18）的标准缓冲溶液中，调节“斜率”旋钮，使仪器显示数值与该缓冲溶液当时温度下的pH值相一致；
g) 重复(e)～(f)直至不用再调节“定位”或“斜率”调节旋钮为止，至此，仪器完成标定。标定结束后，“定位”和“斜率”旋钮不应再动，直至下一次标定。
2.2 pH测量：
经过标定的仪器即可用来测量pH值，其步骤如下：
a) “设置”开关置“测量”，“pH/mV”选择开关置“pH”；
b) 用蒸馏水清洗电极头部，再用被测溶液清洗一次；
c) 用温度计测出被测溶液的温度值；
d) 调节“温度”旋钮，使旋钮白线指向对应的溶液温度值；
e) 将电极插入被测溶液中，将溶液搅拌均匀后，读取该溶液的pH值。
3. 滴定前的准备工作
3.1 安装好滴定装置后，在烧杯中放入搅拌转子，并将烧杯放在磁力搅拌器上。
3.2 电极的选择：取决于滴定时的化学反应，如果是氧化还原反应，可采用铂电极和甘汞电极；如属于中和反应，可用pH复合电极或玻璃电极；如果属于银盐与卤素反应，可采用银电极和特殊甘汞电极。
4. 电位自动滴定
4.1终点设定：“设置”开关置“终点”，“pH/mV”选择开关置“mV”，“功能”开关置“自动”，调节“终点电位”旋钮，使显示屏显示你所要设定的终点电位值。终点电位选定后，“终点电位”旋钮不可再动。
4.2预控点设定：预控点的作用是当离开终点较远时，滴定速度很快；当到达预控点后，滴定速度很慢。设定预控点就是设定预控点到终点的距离。其步骤如下：
“设置”开关置“预控点”，调节“预控点”旋钮，使显示屏显示你所要设定的预控点数值。例如：设定预控点为100mV，仪器将在离终点100mV处转为慢滴。预控点选定后，“预控点”调节旋钮不可再动。
4.3 终点电位和预控点电位设定好后，将“设置”开关置“测量”，打开搅拌器电源，调节转速使搅拌从慢逐渐加快至适当转速。
4.4 按一下“滴定开始”按钮，仪器即开始滴定，滴定灯闪亮，滴液快速滴下，在接近终点时，滴速减慢。到达终点后，滴定灯不再闪亮，过10秒左右，终点灯亮，滴定结束。
注意：到达终点后，不可再按“滴定开始”按钮，否则仪器将认为另一极性相反的滴定开始，而继续进行滴定。
4.5 记录滴定管内滴液的消耗读数。
5. 电位控制滴定
“功能”开关置“控制”，其余操作同第4条。到达终点后，滴定灯不再闪亮，但终点灯始终不亮，仪器始终处于预备滴定状态，同样，到达终点后，不可再按“滴定开始”按钮。
6. pH自动滴定
6.1按本节2.1条进行标定；
6.2 pH终点设定：“设置”开关置“终点”，“功能”开关置“自动”，“pH/mV”开关置“pH”，调节“终点电位”旋钮，使显示屏显示你所要设定的终点pH值；
6.3 预控点设置：设置”开关置“预控点”，调节“预控点”旋钮，使显示屏显示你所要设定的预控点pH值。例如：你所要设置的预控点为2pH，仪器将在离终点2 pH左右处自动从快滴定转为慢滴。其余操作同本节4.3～4.5条。
7. pH控制滴定（恒pH滴定）：“功能”开关置“控制”，其操作同第6条。
8. 手动滴定
8.1“功能”开关置“手动”，“设置”开关置“测量”；
8.2 按下“滴定开始”开关，滴定灯亮，此时滴液滴下，控制按下此开关的时间，即可控制滴液滴下的数量，放开此开关，则停止滴定。
三、作图方法
1. 由制图软件（如excell等）得到滴定曲线图；
2. 做两条与滴定曲线成45˚倾斜的切线；做两条切线的公垂线；
3. 过公垂线的终点作一条切线的平行线，该平行线与滴定曲线的交点即为曲线的拐点，拐点对应的体积数即为滴定终点所消耗的滴定剂的体积，记为V终；
4. 在图上找出1/2V终，即为半等当点，该点所对应的pH值就是pKa值；将pKa值转化为Ka值，以科学计数法表示。

DJ-4A型自动电位滴定仪由南京科环分析仪器有限公司生产，采用液晶显示屏,中文操作界面，直搂显示测试参数和测量结果、
主要特点：
用预滴定、预设终点滴定、空白滴定或手动滴定功能可生成专用滴定模式
选用不同的电极可进行：酸碱滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定、络合滴定、非水滴定等多种滴定及pH测量
具有断电保护功能
搅拌系统采用PWM调制技术，软件调速，低噪音
具有RS-232通讯接口，可外接（TP-16、TP-24或TP-40）串行打印，打印测试数据、滴定曲线和计算结果选用REX1.0DC雷磁数据采集软件可与计算机通讯，在计算机上即时显示。另可对滴定模式进行编辑和修改，实现遥控操作，并进行多种统计结果的计算滴定系统采用抗高氯酸腐蚀的材料
ZDJ-4A型自动电位滴定仪主要技术指标：
仪器级别：0.05级
1、测量范围 分辨率
pH：(0.00～14.00)pH pH：0.01pH
mV：( 0～±1800.0)Mv mV：0.1mV
温度：(-5.0～105.0)°C 温度：0.1°C
2、基本误差：
pH：±0.01pH±1个字 mV：±0.03%(FS)±1个字 温度：±0.3°C±1个字
3、滴定管容量允差：
10ml滴定管：±0.025ml 20ml滴定管：±0.035ml
4、输入阻抗：不小于3×10Ω
5、稳 定 性：±0.3 mV±1个字/3h
6、电 源：AC (220±22)V，(50±1)Hz
7、外形尺寸(mm)：340×400×400， 重 量：约10 kg

B. 如何规范使用自动电位滴定仪，正确操作步骤

电位滴定仪正确操作步骤：
A、接通电源，仪器预热 10 分钟。
B、仪器在测量被测溶液前，先要标定，在连续使用时，每天标定一次即可，标定分一点标定法和二点标定法，常规测量时采用一点标定 法，精确测量时要采用二点标定法。
C 一点标定法： 仪器电极插拔去 Q9 短路插头，接上复合电极，用蒸馏水冲洗电 极， 然后浸入缓冲溶液中， (如被测溶液为酸性， 则缓冲溶液要用 PH=4， 反之则要用 PH=9 的缓冲溶液。)将“斜率”电位器顺时针旋到底，温 度电位器调到实测溶液的温度值。 调节“定位”电位器，使数显所显示的 PH 值为该温度下缓冲溶 液的标准值(见附录 2)此时仪器标定结束，各个旋扭不能再动，就可 以测量未知的被测溶液了。
经济型电位滴定仪
D、二点标定法： 仪器拔去 Q9 短路插头，接入复合电极，斜率电位器顺时针旋足， 将温度电位器调到被测溶液的实际温度值，先将电极浸入 PH=7 的缓冲溶液中。 调节“定位”电位器，使仪器数显 PH 值为该缓冲溶液在此温度下的标准值(见附录 2)如被测溶液是酸性，则将电极从 PH=7 的缓冲 溶液中取出，用蒸馏水冲洗干净，然后插入 PH=4 的缓冲溶液中，如 被测溶液是碱性则应插入 PH=9 的缓冲溶液中，然后调节“斜率”电 位器，使此时的数显为该温度下的标准值。 反复进行上述两点校正， 直到不用调节“定位”和“斜率”而两 种缓冲溶液都能达到标准值为止。将电极从缓冲液中取出，用蒸馏水 冲洗干净就能测量未知的被测液了。
E、测量电极电位 拔出 Q9 短路插头，接上各种适合的离子选择电极和参比电极。 仪器“选择”开关置“mv”档(此时“定位”，“斜率”和温度都不 起作用)将电极浸入被测溶液中，此时仪器显示的数字句是该离子选 择电极的电极电位(mv 值)，并自动显示正负极性。

本仪器可以用于各种类型的电位滴定，用户根据不同的电极，插 后面板的电极插孔，如有的电极不能直接插入Q9插孔中，则可用本仪器提供的 Q9 插头；连线用鳄鱼夹住电极头即可。
A、装好滴定装置，将电磁阀两头的硅胶管分别用力套 入滴定管和滴液管的接头上。
B、将电磁阀插入仪器后部的插孔中，在滴定管中加入标准溶液。
C、按“快滴”键，调节电磁阀螺丝，使标准液流下，赶走液路部分 全部气泡。
D、按“慢滴”键，同样调节电磁阀螺丝，使慢滴速度为每滴 0.02ml 左右。
E、重新加满标准液，按短滴键，使滴定管中的标准液调节到零刻度。
F、选择开关置“预设”档，调节预设电位器至使用者所滴溶液的终 点电位值，mv 值和 PH 值通用，如终点电位为-800mv，则调节终点电 位器使数显为-800，如终点电位为 8.5PH，则调节终点电位器使数显 为 850 即可。
G、预设好终点电位后，选择开关按使用要求置mv或PH档，此时“预 设”电位器就不能再动了。
H、用户在作滴定分析时，为了要保证滴定精度，不能提前到终点也 不能过滴，同时又不能使滴定一次的时间太长，本仪器设有长滴控制 电位器，即在远离终点电位时，滴定管溶液直通被滴液，在接近终点 时滴定液短滴(每次约 0.02ml)逐步接近终点，到达终点时(±3mv 或 ±0.03PH)停滴，延时 20 秒左右，电位不返回即终点指示灯亮，蜂鸣器响。

C. 电位滴定法是什么意思

电位滴定法(potentiometric titration)是在滴定过程中通过测量电位变化以确定滴定终点的方法。

和直接电位法相比，电位滴定法不需要准确的测量电极电位值，因此，温度、液体接界电位的影响并不重要，其准确度优于直接电位法，普通滴定法是依靠指示剂颜色变化来指示滴定终点，如果待测溶液有颜色或浑浊时，终点的指示就比较困难，或者根本找不到合适的指示剂。

电位滴定法是靠电极电位的突跃来指示滴定终点。在滴定到达终点前后，滴液中的待测离子浓度往往连续变化n个数量级，引起电位的突跃，被测成分的含量仍然通过消耗滴定剂的量来计算。

定义：

使用不同的指示电极，电位滴定法可以进行酸碱滴定，氧化还原滴定，络合滴定和沉淀滴定。酸碱滴定时使用PH玻璃电极为指示电极，在氧化还原滴定中，可以从铂电极作指示电极。

在配合滴定中，若用EDTA作滴定剂，可以用汞电极作指示电极，在沉淀滴定中，若用硝酸银滴定卤素离子，可以用银电极作指示电极。在滴定过程中，随着滴定剂的不断加入，电极电位E不断发生变化，电极电位发生突跃时，说明滴定到达终点。用微分曲线比普通滴定曲线更容易确定滴定终点。

如果使用自动电位滴定仪，在滴定过程中可以自动绘出滴定曲线，自动找出滴定终点，自动给出体积，滴定快捷方便。

进行电位滴定时，被测溶液中插入一个参比电极，一个指示电极组成工作电池。随着滴定剂的加入，由于发生化学反应，被测离子浓度不断变化，指示电极的电位也相应地变化。在等当点附近发生电位的突跃。因此测量工作电池电动势的变化，可确定滴定终点。

D. 电位滴定确定化学计量点的方法有哪些

一、绘E-V曲线法（测定电势和所用滴定液的体积)；
二、绘（贝塔E/贝塔V）-V曲线法；
三、二级微商法；
四、格氏作图法。
电位滴定方法
1 直接滴定法
由指示电极和参比电极组成电池直接进行滴定，由指示电极的电位确定终点。直接滴定法终点的确定可分为三种类型：第一种是指示电极对试液中的被测离子敏感。例如用F—电极为指示电极，用La(NO3)3标准溶液滴定F-，由F-电极检出在等当点的电位突跃；第二种是指示电极对滴定剂敏感。例如用Pb2+标准溶液滴定，过了等当点后Pb2+稍一过量，Pb2+电极的电位就发生突跃；第三种是电极对指示剂敏感。例如用四亚乙基五胺（TEPA）滴定Ni2+，加入Cu2+为指示剂，以Cu2+电极做指示电极。过了等当点后只要TEPA稍有过量，马上与Cu2+结合，使Cu2+急剧减少，Cu2+电极的电位出现突跃，表明终点已到。
2 示差滴定法
这种方法基于浓差电池的原理。将两支相同的离子选择性电极，一支浸于被测溶液中，另一支浸入标准溶液中，再用盐桥联接两溶液构成浓差电池。若两个溶液的组成基本相同或都加入等量离子强度调节剂，则活度系数和液体接界电位相等，那么电池电动势与离子浓度的关系为：
(3-61)
示差滴定法直接读出ΔE/ΔV值，它最大时即为滴定终点。
示差滴定法的一个特殊应用，就是零电位法，它的原理也是浓差电池，根据式(3-61)当Cx=Cs时，E=0。这种方法是在标准溶液中滴加浓度更大的标准溶液或者滴加水来使E=0，还可以用几种不同浓度的标准溶液。测量浓差电池的电动势E，画E-lgCs曲线，将其外推至E=0的点，由这点求出相应的lgCx值。这种方法适宜于测定微量样品。
3 恒电流滴定法
恒电流滴定法又被称做双电位滴定法。在两个相同的指示电极上施加电压，使微小但是稳定的电流流过两个电极，以滴定过程中两个电极间的电位差确定终点。例如用I2滴定，如果可逆电对 |占主导地位，则两电极间的电位差较大。但是，过化学计量点之后，占主导地位的是可逆电对I2|I－，这时两电极间电位差为零，所以化学计量点处电位有突跃。
恒电流滴定法的优点是，只要求被测物质或滴定剂之中有一个是电活性的。
4 电位滴定法的准确度
一般来说，电位滴定法的准确度要优于直接电位法。影响电位滴定法准确度的主要因素有滴定反应的平衡常数、干扰离子的浓度，样品溶液中离子的起始浓度等。各种因素的影响集中表现在准确确定化学计量点上。
设化学计量点之后的第一个滴定点加入的滴定剂所得的离子浓度为C1，那么根据滴定反应有：
C1 = Ct (V1 － Ve ) / (Vx + V1) (3-62)
式中Ct是滴定剂浓度，Ve是化学计量点对应的体积，Vx是样品溶液体积，V1是化学计量点之后第一滴定点所用滴定剂体积。将（3-62）式微分，得：
(Vx+V1)dC1 = CtdVe (3-63)
化学计量点的误差直接取决于C1的误差，结合(3-62)，(3-63)式，可得等当点相对误差公式为：
(3-64)
由(3-64)式可知，化学计量点之后的第一个滴定点越接近于化学计量点，滴定误差就越小；当V1/Ve时，误差为0。就是说dC1/C1越小则滴定误差越小。求出C1，再用各个定量方法所对应的误差公式来计算dC1/C1。=1
5 电位分析法的应用
电位滴定可以完成以中和、沉淀、氧化还原以及络合等化学反应为基础的容量滴定，同样，电位滴定法还可用在有色或混浊的溶液和非水溶剂体系的分析上。但是，电位滴定法用于水溶液中的酸碱滴定时，只能用于电离常数大于10-8的那些酸碱，太弱的酸或碱，在滴定时终点不明显，这种情况下如果选择合适的非水溶剂，就能使滴定时电位突跃明显增大。例如，苯酚苯胺的电离常数约为10-10，它们在水溶液中无法进行滴定，但是在非水溶剂中却能很好的进行滴定。
pH测量不仅应用于实验室的日常分析，现在也广泛地应用于现代工业生产过程的控制中，用于高温、低温、高压下的pH测量仪器也已经得到了开发。
生活饮用水、工业用水以及工业废水中各种离子的检测和监测都用到了离子选择性电极。在医学上，离子选择性电极用于测定人血和生物体液中的各种离子，或者作为电化学传感器，各种微型离子电极可用来探测活体组织中体液内某些离子的活度，对药理和病理研究有着重要的意义。
在物理化学研究中也广泛地用到了电位分析法。比如用电位分析法来测定溶度积，离子活度系数，酸碱电离常数，络合物稳定常数等。

E. 电位滴定法简介

电位滴定法是在滴定过程中通过测量电位变化以确定滴定终点的方法,和直接电位法相比,电位滴定法不需要准确的测量电极电位值,因此,温度、液体接界电位的影响并不重要,其准确度优于直接电拉法,普通滴定法是依靠指示剂颜色变化来指示滴定终点,如果待测溶液有颜色或浑浊时,终点的指示就比较困难,或者根本找不到合适的指示剂.电位滴定法是靠电极电位的突跃来指示滴定终点.在滴定到达终点前后,滴液中的待测离子浓度往往连续变化n个数量级,引起电位的突跃,被测成分的含量仍然通过消耗滴定剂的量来计算.
使用不同的指示电极,电位滴定法可以进行酸碱滴定,氧化还原滴定,配合滴定和沉淀滴定.酸碱滴定时使用PH玻璃电极为指示电极,在氧化还原滴定中,可以从铂电极作指示电极.在配合滴定中,若用EDTA作滴定剂,可以用汞电极作指示电极,在沉淀滴定中,若用硝酸银滴定卤素离子,可以用银电极作指示电极.在滴定过程中,随着滴定剂的不断加入,电极电位E不断发生变化,电极电位发生突跃时,说明滴定到达终点.用微分曲线比普通滴定曲线更容易确定滴定终点.
如果使用自动电位滴定仪,在滴定过程中可以自动绘出滴定曲线,自动找出滴定终点,自动给出体积,滴定快捷方便.
进行电位滴定时,被测溶液中插入一个参比电极,一个指示电极组成工作电池.随着滴定剂的加入,由于发生化学反应,被测离子浓度不断变化,指示电极的电位也相应地变化.在等当点附近发生电位的突跃.因此测量工作电池电动势的变化,可确定滴定终点.
电位滴定的基本仪器装置包括滴定管、滴定池、指示电极、参比电极、搅拌器,测电动势的仪器.
电位滴定法是如何确定滴定终点的呢?用绘制电位确定曲线的方法.
电位滴定曲线即是随着滴定的进行,电极电位值（电池电动势）E对标准溶液的加入体积V作图的图形.
根据作图的方法不同,电位滴定曲线有三种类型,E-V曲线,普通电位滴定曲线,拐点e即为等当点.
拐点的确定：作两条与滴定曲线相切的45°倾斜的直线,等分线与曲线的交点即是拐点.
Ee为等当点电位.
Ve为等当点所需加的标准溶液的体积.
电位突跃范围和斜率越大,分析误差就越小.
曲线,一次微商曲线,一阶导数曲线.
曲线峰顶e点即为等当点,（作图时需先求出 ）
用相邻两次的E,V值求：
.
=0时为等当点
式中的V1、V2为 值的计算值.
特点和应用：
电位滴定法比起用指示剂的容量分析法有许多优越的地方,首先可用于有色或混浊的溶液的滴定,使用指示剂是不行的；在没有或缺乏指示剂的情况下,用此法解决；还可用于浓度较稀的试液或滴定反应进行不够完全的情况；灵敏度和准确度高,并可实现自动化和连续测定.因此用途十分广泛.
按照滴定反应的类型,电位滴定可用于中和滴定（酸碱滴定）沉淀滴定,络合滴定,氧化还原滴定

F. 电化学分析的电位滴定法

电位滴定法是根据滴定过程中指示电极电位的变化来确定滴定终点的方法。在等电点附近，由于被测物质浓度的突变而引起电位突跃，由此可以确定滴定终点。
电位滴定的装置如图所示，在样品溶液中插入一支指示电极和一支参比电极，组成原电池。随着滴定剂的加入，被测离子与滴定剂发生化学反应，使被测离子的浓度不断变化，因而指示电极的电位也相应地变化。在化学计量点附近，被测离子浓度发生突变，引起电位突变，指示终点到达。被测离于的含量通过消耗滴定剂的量来计算。
电位滴定法与指示剂滴定法相比，具有客观可靠，准确度高，易于自动化，不受溶液有色、浑浊的限制等优点，是一种重要的分析方法。