2022年仪器分析实验教案.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载试验一 水样 pH 值的测定一 、 目 的 要 求1. 明白 电 位 法 测 定 水 样 pH 值 的 原 理 和 方 法 ；2. 熟识 和 了 解 各 种 型 号 酸 度 计 ；3. 学 会 使 用 pHS-25 型 酸 度 计 ；二 、 测 定 原 理将 指 示 电 极 玻 璃 电 极 与 参 比 电 极 插入 被 测 溶 液 组 成 原 电 池 -Ag|AgC1, HCl0.1mo1 .L-1|玻 璃 膜 |H +xmo1 .L-1 KCl 饱 和 |Hg 2Cl 2,Hg+ 玻 璃 电 极 试 液 盐 桥 甘 汞 电

2、极 在 一 定 条 件 下 , 测 得 电 池 的 电 动 势 就是 pH 的 直 线函 数 E K 十 0.059pH25 由 测 得 的 电 动 势 就 能 算 出 被 测 溶 液的 pH 值 ； 但 因 上 式 中的 K 值 是 由 内 外 参 比 电 极 电 位 及 难 于 计 算 的 不 对 称 电 位 和 液 接 电 位 所 决 定 的 常 数 , 实 际 不 易 求 得,因 此 在 实 际 工 作 中 ,用 酸 度 计 测 定 溶 液的pH 值 直 接用pH 刻度 时 ,首 先 必 须 用已 知 pH 值 的 标 淮 溶 液 来 校 正 酸 度 计 也 叫 “ 定 位 ” ； 校

3、 正 时 应 选 用 与 被 测 溶 液 的pH 值 接 近 的 标 准 缓 冲 涪 液 ,以 减 少 在 测 量 过 程 个 可 能 由 于 液 接 电 位 、不 对 称 电位 及 温 度 等 变 化 而 引 起 的 误 差 ； 一 支 电 极 应 该 用 两 种 不 同 pH 值 的 缓 冲 溶 液 校 正 ；在 用 一种 pH 值 的 缓 冲 溶 液 定 位 后,测 第 二 种 缓 冲 溶 液的 pH 佰 时 ,误 差 应在 0.05pH 单 位 之 内 ； 粗 略 测 量 中 用 一 种 pH 值 缓 冲 溶 液 校 正 即 可 , 但 必 须 保 证 电 极 斜 率 在 允 许 误

4、差 范 围 内 ；经 过 校 正 后 的 酸 度 计 就 可 以 直 接 测 量 水 或 其 它 溶 液 的 pH 值 ；用 离 子 活 度 计 测 量 溶 液 的 pH 值 , 其 原 理 仍 然 是 依 据 能 斯 特 方 程 , 测 量 电 池 在 标 准 缓 冲 溶 液 中 的 电 动 势 为 ：Es K 十 s pHs 同 样 , 在 样 品 溶 液 中 电 池 电 动 势 为 ：Ex K 十 s pHx 上 述 两 式 相 减 得 到 ：pHx pHs 十 E x-Es/s = pHs + E/ s 在 离 子 计 上 仪 器 的 示 值 按 照 E s 分 度 ,而 且 仪 器

5、有 电 极 斜率 s 的 调 节 路 线；当 用 标 准 缓 冲 溶 液 对 仪 器 进 行 校 正 后,样 品 溶 液 的 pHx 即 可 从 仪 器 示 值 上 直 接 读 出 ；注 意 ：名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 44 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载1. 指针 式 与 数 字 式 酸 度 计 的 差 异 ；2. 高、 中 、 低 档 酸 度 计 之 间 的 差 异 ；3. 旋钮 式 、 钟 表 式 、 齿 轮 式 温 度 补 偿 器 的 使 用 方 法 ；4. 紧固 式 、 弹 球 式 、 自 锁 式 电 极 插 口

6、的 使 用 注 意 事 项 ；5. 复合 电 极 与 单 电 极 的 差 异 ；将 复 合 电 极 接 口 变 换 成 单 电 极 接 口 需 要 电 极 转 换 接 头 附 件 来 完 成 ；三 、 试 剂 与 仪 器1 pH 4.00 标准 缓 冲 溶 液 20 2 pH 6.88 标准 缓 冲 溶 液 20 3. pH 9.22 标准 缓 冲 溶 液 20 4 pHS-25 型 酸 度 计 , 23l 型 玻 璃 电 极, 232 型 甘 汞 电 极 . 5. pHS-3E 型 、 pHS-3C 型 型 酸 度 计 ；6 100 mL 烧 杯 四 只 ；标 准 缓 冲 液 通 常 能 稳

7、 定 贮 放 二 个 月 , 温 度 不 同 , 其 相 应 标 准 值 也 不 同 ；温 度 .L- 10 5 10 15 20 25 30 35 40 50 0.050mol4.003 3.999 3.998 3.999 4.003 4.008 4.015 4.024 4.035 4.060 KHC 8 H4 O 40.025mol.L- 16.984 6.951 6.923 6.900 6.881 6.864 6.853 6.844 6.838 6.833 KH 2PO 4-Na 2HPO 40.010mol.L- 19.464 9.395 9.332 9.276 9.225 9.182

8、 9.139 9.102 9.068 9.011 Na 2 B4O7 .10H 2 O 四 、 测 定 步 骤1. 依据 所 使 用 仪 器 的 操 作 方 法 进 行 操 作 ；2. 预热 仪 器 达 到 稳 定 ；3. 测量 标 准 缓 冲 溶 液 温 度 , 确 定 该 温 度 下的 钮 调 节 到 该 温 度 上 ；pHs 值 , 将 仪 器 的 温 度 补 偿 旋4. 将电 极 和 烧 杯 用 水 冲 洗 干 净 后 , 用 标 准 缓 冲 溶 液 荡 洗 l 2 次 电 极 用 滤 纸 吸 干 ；5. 将电 极 浸 入 标 准 缓 冲 溶 液 内 , 待 达 到 稳 定 读 数 后

9、 , 调 节 定 位 旋 钮 使 仪 器 示 值 为 pHs 值 ；6. 将电 极 取 出 , 用 水 样 将 电 极 和 烧 杯 冲 洗 多 次 ；7. 测量 水 样 温 度 , 将 仪 器 的 温 度 补 偿 旋 钮 调 节 至 该 温 度 ；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 44 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载8. 将冲 洗 过 的 电 极 置 于 水 样 中 , 待 读 数 稳 定 后 , 从 标 尺 或 数 字 显 示 器 上 读 出 水 样 的 pHx 值 ；9. 测定 完 毕 后 ,将 电 极（ 甘 汞 电 极 套 上

10、 电 极 帽 ）和 烧 杯 冲 洗 干 净 妥 善 保 存；10. 为 了 检 验 仪 器 示 值 的 准 确 性 ,可 以 在测 定 样 品 溶 液 之 前 对 仪 器 的 示 值 准 确 性 进 行 测 定；即 用 其 中 某 一 标 准 pH 溶 液 对 仪 器 进 行 定 位,测 定 另 一 已 知 pH 标 准 溶 液 , 按 下 式 计 算 测 量 误 差示 值 测 量 误 差 =pH 测量 pH s11. 如 果 仪 器 带 有 斜 率 旋 钮 , 可 以 通 过 斜 率 旋 钮 进 行 校 正 ；五 、 实 验 的 注 意 事 项 1. 邻 苯 二 甲 酸 氢 钾 缓 冲 溶

11、液 、 磷 酸 盐 缓 冲 溶 液 和 硼 酸 钠 缓 冲 溶 液 的 pH 值 随 温 度 不 同 稍 有 差 异 （ 如 上 表 ） ；2. 用 蒸 馏 水 或 去 离 子 水 冲 洗 电 极 时 ,应 当 用 滤 纸 吸 去 玻 璃 膜 上 的 水 分 而 不 是 擦 拭 电 极 ；3. 由于 玻 璃 电 极 内 阻 很 高 ,使 用 电 磁 搅 拌 可 能 引 起 电 磁 干 扰 ,搅 拌 引 起 的 涡流 可 能 使 液 接 电 位 波 动 , 因 此 用 玻 璃 电 极 测量pH 值 时 一 般 不 使 用 电 磁 搅 拌 ； 正确 的 操 作 是 将 电 极 浸 入 溶 液 后

12、, 用 手 摇 动 一 下 测 量 杯 或 开 启 搅 拌 使 电 极 与 溶 液充 分 接 触 , 然 后 停 止 搅 拌 进 行 测 量 ；4. 玻璃 电 极 球 泡 很 薄 , 小 心 打 碎 ；5. 不 同 仪 器 型 号 的 测 量 精 度 ；思考题1. 电 位 法 测 定 水 的 pH 值 的 原 理 是 什 么 . 2. 酸 度 计 为 什 么 要 用 已 知 pH 值 的 标 准 缓 冲 溶 液 校 正 .校正 时 应 注 意 什 么 . 3. 标准 缓 冲 溶 液 的 pH 值 受 那 些 因 素 的 影 响 ？ 如 何 保 证 其 pH 值 恒 定 不 变 . 4. 玻 璃

13、 电 极 在 使 用 前 应 如 何 处 理 .为什 么 ？ 玻 璃 电 极 、 甘 汞 电 极 在 使 用 时 应 注 意 什 么 . 5. 安装 电 极 时 , 应 注 意 哪 些 问 题 . 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 44 页精选学习资料 - - - - - - - - - 试验二学习必备欢迎下载F-离子用氟离子挑选性电极测定水中微量 标准曲线法一 、 目 的 要 求1. 学习 氟 离 子 选 择 性 电 极 测 定 微 量 F 2. 学习 标 准 曲 线 法 定 量 分 析 ；-离 子 的 原 理 和 测 定 方 法 ；3. 学习 离 子 计 及 酸 度

14、计 测 定 溶 液 电 位 的 使 用 方 法 ；二 、 基 本 原 理氟 离 子 选 择 性 电 极 的 敏 感 膜 为 LaF 3 单 晶 膜 掺 有 微 量 EuF 2 利 于 导 电 , 电 极管 内 放 入 NaF+NaCl 混 合 溶 液 作 为 内 参 比 液,以 Ag-AgCl 作 内 参 比 电 极 ；当 将氟电 极 浸 入 含 F-离 子 溶 液 中 时 , 在 其 敏 感 膜 内 外 两 侧 产 生 膜 电位 m. m = K - 0.059 lg F- *25 以 氟 电 极 作 指 示 电 极 , SCE 为 参 比 电 极 , 浸 入 试 液 组 成 工 作 电 池

15、Hg,Hg 2Cl 2 |KCl 饱 和 F-试 液 |LaF 3|NaCl,NaF 均 为 0.1mol .L-1 |AgCl,Ag E = K - 0.059lg F- 25 在 测 量 时 加 入以 HAc , NaAc , 柠 檬 酸 钠 和 大 量 NaCl 配 制 成 的 总 离 子 强 度 调节 缓 冲 液 TISAB,由 于 加 入 了 高 离 子 强 度 的 溶 液 本 实 验 所 用的 TISAB 液 其 离子强 度 I 1 2 , 可 以 在 测 量 过 程 中 维 持 离 子 强 度 恒 定 , 因此 工 作 电 池 电 动 势 与 F-离 于 浓 度 的 对 数 成

16、线 性 关 系 ；本 实 验 采 用 标 准 曲 线 法 测 定 F-离 子 浓 度 ,即 配 制 成 不 同 浓 度的 F-* 离 子 标 准 溶液 ,测 定 工 作电 池 的 电 动 势 ,并 在 同样 条 件 下 测 得 试 液 的 Ex ,由 E-pF（或 E-lg cF- ）曲 线 查 得 未 知 试 液 中的 F-离 子 浓 度 ；如 果 用 E-c F- 曲 线 ,必 须 用 半 对 数 座 标 纸；当试 液 组 成 较 为 复 杂 时 , 就 应 采 用 标 推 加 入 法或Gran 作图 法 测 定 之 ；氟 电 极 的 适 用 酸 度 范 围为 pH=5 6,测 定 浓 度

17、在 10 0 10-6 mol .L-1 范 围 内 m与 lg c F- 呈 线 性 响 应 ,电 极 的 检 测 下 限在 10-6 mol .L-1 左 右（ 随 着 电 极 的 不 断 老 化,检 测 下 限 会 不 断 升 高 ） ；氟 离 子 选 择 性 电 极 是 比 较 成 熟 的 离 子 选 择 性 电 极 之 一,其 应 用 范 围 比 较 广 泛；本 实 验 所 介 绍 的 测 定 方 法 ,完 全 适 用 于 人 指甲 中 F-离 子 的 测 定 指 甲 需 先 经 适 当 的预 处 理 ,为 诊 断 氟 中 毒 程 度 提 供 科 学 依 据 ；采 取 适 当 措 施

18、 ,用 标 准 曲 线 法 可 以 直接 测 定 雪 和 雨 水 中 的 痕 量 F-离 子 , 磷 肥 厂 的 废 渣 , 经 HCl 分 解 , 即 可 用 来 快 速 、简 便 地 测 定其 F-离 子 含 量 ；用 标 准加 入 法 不 需 预 处 理 即 可 直 接 测 定 尿 中 的 无 机 氟及 河 水 中 的 F-离 子 , 通 过 预 处 理 , 就 可 测 定 尿 和 血 中 的 总 氟 含 量 ； 大 米 、 玉 米、小 麦 粒 经 磨 碎、干 燥 、并 经 HClO4浸 取 后,不 加 TISAB ,即 可 用 标 准 加 入 法 测 定名师归纳总结 - - - - -

19、 - -第 4 页,共 44 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载其 中 的 微 量 氟 ； 本 法 仍 可 测 定 儿 童 食 品 中 的 微 量 氟 , 因 此 , 是 食 品 分 析 的 国 标方法 ；三 、 仪 器1 任 意 型 号 离 子 计 或 酸 度 计2 氟 离 子 选 择 性 电 极3 饱 和 甘 汞 电 极4 电 磁 搅 拌 器5 容 量 瓶1000mL , 塑 料 瓶 1000mL 6个6 吸 量 管10mL 8 支7. 塑料 烧 杯50mL 8支四 、 试 剂10.100mol .L-1 F-离 子 标 准 溶 液 准 确 称 取 12

20、0 干 燥 2h 并 经 冷 却 的 优 级 纯NaF 4.20g 于 小 烧 杯 中 ,用 水 溶 解 后 ,转 移至 1000mL 容 量 瓶 中 配 成 水 溶 液,然 后转 入 洗 净 、 干 燥 的 塑 料 瓶 中 ；2总 离 子 强 度 调 节 缓 冲 液 TISAB 于 1000mL烧 杯 中 加 入 500mL水 和 57mL冰 乙 酸 ,58gNaCl , 12g 柠 檬 酸 钠 Na 3C 6H 5O 7.2H 2O ,搅 拌 至 溶 解；将 烧 杯 置 于 冷水 中 ,在 pH 计 的监 测 下 ,缓 慢 滴加 6mol .L-1 NaOH 溶 液 ,至 溶 液的 pH

21、5.0 5.5,冷 却 至 室 温 , 转入 1000mL 容 量 瓶 中 , 用 水 稀 释 至 刻 度 , 摇 匀 ； 转 入 洗 净 、 干 燥的 容 量 瓶 中 ；3 F- 离 子 试 液 （ 自 来 水 ） , 浓 度 约在10-4 10-5mol .L-1；五 、 实 验 步 骤1 按 离 子 计 或 酸 度 计 操 作 步 骤 , 调 试 时 各 按 下 mV 按 健 ；摘 去 甘 汞 电 极 的 橡 皮 帽 ,并 检 查 内 电 极 是 否 浸 入 饱 和 KCl 溶 液 中 ,如 未 浸 入,应 补 充 饱 和 KCl溶 液 ； 安 装 电 极 , 清 洗 氟 电 极 空 白

22、 电 位 值至300mV以 上 ； 氟 电极 空 白 电 位 值 受 制 备 工 艺 、 内 参 比 液中F- 离 子 浓 度 、 水 质 纯 度 、 电 极 老 化 程 度、离 子 计 型 号 等 因 素 的 影 响 , 因 此 , 视 情 况 清 洗 到 空 白 电 位 值 最 大 即 可 ；2. 精确 吸 取 0.100mol .L-1 F-离 子 标 准 液 10 00mL , 置 于 100mL 容 量 瓶 中 ,加 入 TISAB 液 10.0mL , 用 水 稀 释 至 刻 度 ,摇 匀 , 得 pF=2.00 溶 液 ；3吸 取 pF=2 00 溶液 10 00mL ,置 于

23、100mL 容 量 瓶 中,加 入 TISAB 9.0mL,用 水 稀 释 至 刻 度 , 摇 匀 , 得 pF=3.00 溶 液 ；仿 照 上 述 步 骤 , 配 制 pF=4.00 , pF 5.00 和 pF=6.00 的 溶 液 ；4将 配 制 的 标 准 溶 液 系 列 由 低 浓 度 到 高 浓 度 逐 个 转 入 塑 料 小 烧 杯 中 ,并 放 入名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 44 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载氟 电 极 和 饱 和 甘 汞 电 极 及 搅 拌 子 , 开 动 搅 拌 器 , 调 节 至 适 当

24、 的 搅 拌 速 度 , 搅 拌3min , 至 指 针 无 明显 移 动 时 , 读 取 各 溶 液 的 mV 值 , 读 数 时 注 意 使 眼 睛 、 指 针 和刻 度 三 者 在 一 直 线 上 ；5 吸 取 F- 离 子 试 液 10.00mL , 于 50mL 容 量 瓶 中 , 加入10.0mL TISAB液 ,用 水 稀 释 至 刻 度 , 摇 匀 ； 按 标 准 溶 液 的 测 定 步 骤 , 将 电 极 重 新 清 洗 到 最 大 空 白电位 值 后 , 测 定 其 试 液 的 电 位 值 ；六 、 数 据 及 处 理1 实 验 数 据pF 值1.00 2.00 3.00

25、4.00 5.00 6.00 试 液E/mV 2. 以电 位 值 为 纵 坐 标 , pF 值 为 横 坐 标 , 绘 制 E -pF 标 准 曲 线 ；3 在 标 准 曲 线 上 找 出 与 Ex 值 相 应 的 pF 值 , 带 入 有 关 计 算 公 式 求 得 原 始 试液 中 氟 离 子 的 含 量 ,以mg L-1 表 示 ；或 将 数 据 输 入 微 机 ,以 Excel一 元 线 性 回 归方 程 求 出 F-离 子 含 量 ；思考题1. 本实 验 测 定 的 是 F-离 子 的 活 度 , 仍 是 浓 度 .为 什 么 . 2. 测定 F-离 子 时 , 加 入 的 TISA

26、B 由 那 些 成 分 组 成 ？ 各 起 什 么 作 用 . 3. 测定 F-离 子 时 , 为 什 么 要 控 制 酸 度 , pH 值 过 高 或 过 低 有 何 影响 7 4. 测定 标 准 溶 液 系 列 时 , 为 什 么 按 从 稀 到 浓 的 顺 序 进 行 . 5. 为 什 么 要 反 复 清 洗 空 白 电 位 值 ？试验三 用氯离子挑选姓电极测定微量氯离子一 、 目 的 要 求 标准加入法和 Gran 作图法1. 学习 标 准 加 入 法 的 基 本 原 理 和 测 定 技 术 ,2. 学习 Gran 作 图 法 的 基 本 原 理 和 数 据 处 理 方 法 ；二 、

27、基 本 属 理名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 44 页精选学习资料 - - - - - - - - - 氯 离 子 选 择 性 电 极 是由AgCl学习必备欢迎下载和 Ag 2S 的 粉 末 混 合 物 压 制 成 的 敏 感 薄 膜 ,固 定在 电 极 管 的 一 端 , 用 焊 锡 或 导 电 胶 封 接 于 敏 感 膜 内 侧 的 银 箔 上 , 装 配 成 无 内 参比溶 液 的 全 固 态 型 电 极 ；当 将 氯 离 子 选 择 性 电 极 浸 入 含 C1 Cl- 转 换 成 相 应 的 膜 电 位 m：-离 子 溶 液 中 , 它 可 将 溶 液 中 的

28、 氯 离 子 活 度m K 2.303 nF RT lg a Cl-测 定 Cl-离 子 时 , 不 能 使 用 通 常 的 饱 和 甘 汞 电 极 作 参 比 电 极 , 因 为 电 极 内 的 Cl- 离 子 将 通 过 陶 瓷 芯 或 玻 璃 砂 芯 等 多 孔 物 质 向 试 浓 中 扩 散 ,而 干扰 分 析 测 定 ,为 避 免 这 一 影 响 ,应 在 饱 和 甘 汞 电 极 上 连 接 可 卸 的 非 KC1 盐 桥 套 管 ,内 盛 适 当 的液 接 液 体 本 实 验 采纳 KNO 3 溶 液 , 即 构 成 双 盐 桥 饱 和 甘 汞 电 极 , 作 为 参 比 电 极

29、；以 氯 离 子 选 择 性 电 极 、 双 盐 桥 饱 和 甘 汞 电 极 和 试 液 组 成 工 作 电 池 ：Hg,Hg2Cl2KCl饱和KNO3Cl-试液AgCl- Ag S其 电 动 势EK,2.303RTlga Cl-nF即 在 一 定 条 件 下 ,工 作 电 池 的 电 动势 E 与 溶 液 中 Cl-离 子 活 度 的 对 数 值 成 线 性关 系 ； K 与 温 度 、 参 比 电 极 电 位 以 及 膜 的 特 性 等 有 关 , 在 实 验中 K 为 一 常 数 ；分 析 工 作 中 常 需 测 定 离 子 的 浓 度 ,根 据 a C l C l c C l,在 实

30、验 中 加 入 离 子 强 度 调 节 缓 冲 液 ISAB, 使 溶 液 的 离 子 强 度 保 持 恒 定 , 从 而 使 活 度 系 数 Cl为 一 常 数 , 就 工 作 电 池 电 动势 E 可 写 作 ：, 2.303 RT E k nF lg c Cl-即 E 与 c Cl-的 对 数 值 成 线 性 关 系 ；氯 离 子 选 择 电 极 宜 在 pH=2 7 的 酸 度 范 围 内 使 用 , 浓 度在 l 10-4 mol .L-1 范 围 内 , 电 极 呈 线 性 电 位 响 应 ；根 据 上 述 关 系 式 , 通 过 标 准 曲 线 法 , 测 定 微量C1-离 子

31、含 量 ,操 作 简 便 , 数据 处 理 也 很 简 单 , 是 较 常 用 的 一 种 定 量 方 法 ； 但 是 标 准 曲 线 法 的 适 用 范 围 有 其局 限 性 , 在 分 析 测 定 较 复 杂 体 系 实 际 试 样 而 配 制 标 准 溶 液 系 列 时 , 应 考 虑 到 试 样 基 体 和 其 它 共 存 组 分 及 其 含 量 所 引 起 的 离 子 强 度 变 化 等 情 况 , 以 便 标 准 溶 液 与实 际 试 液 的 成 分 尽 量 保 持 一 致 , 显 然 , 这 种 情 况 下 使 用 标 准 曲 线 法 实 验 操 作 将 变得 复 杂 ,有 时

32、甚 至 不 可 能 ,而 采 用 标 准 加 入 法 和 Gran 作图 法 就 是 克 服 这 一 困 难 的 有 效 途 径 ；名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 44 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载标 准 加 入 法 是 先 测 量 电 极 在 未 知 试 液 中 的 电 位 值 E1 ,然 后 加 入 小 体 积 欲 测组分 的 标 准 溶 液 , 要 求 加 入 的 标 准 溶 液 浓 度 约 为 试 样 中 欲 测 组 分的 100 倍 , 所 以加入 的 体 积 V s 可 以很 小 ,一 般 约 为 试 液 体积V x

33、 的 1 ,混 合 均 匀 后 再 测 量 电 极 在 混合 液 中 的 电位E2 ,根 据 两 次 测 量 值 的 增量 E, 按 下 式 计 算 欲 测 组 分 的 浓 度c ；式 中ccx10c11E Sc V s sV 0V ,sEE2E ,S2.303 RT nFGran 作图 法 与 上 述 标 准 加 入 法 相 类 似 只 是 多 次 加 入 欲 测 组 分 的 标 推 溶 液 ,测 量 电 位 值 E, 并 计 算 每 次 加 入 标 准 溶 液 后 的V 0V s10E S值 , 然 后 以 其 为 纵 座标 ,以 V s 为 横 座标 作 图 ,延 长 各 实 验 点 的

34、 联 线 ,得 出 与 横 座 标 轴 的 交 点 Vs；由 下 式 计 算 预 测 组 分 的 浓 度 ：Gran 作 图 法 中V 0cxc Vs/V 0V sE S 10的 计 算 较 繁 ,如 采 用 特 制 的 半 反 对 数 座 标 纸 ,可将 实 验 数 据 直 接 标 在 图 纸 上 , 不 需 要 计 算 , 即 可 求 得 Vs 值 ；Gran 图所 示 的 座 标 纸 是 以 取 100mL试 液 进 行 测 定 和 假 设 电 极 响 应 的 斜 率 s为 58mV 对 一 价 离 子 为 根 据 而 设 计 的 , 横 座 标 每 一 大 格 表 示 加入 1ml 标

35、 准 溶 液 ,纵 座 标 每 一 大 格 表 示 电 位 变 化 值 E为 5mV ； 当 电 极 响 应 斜率 s 不 是 58mV 时 ,可 以 用 图 左 方的 E 校 正 图 ,将 测 得 的 E测 与 实 际 的 s 值 联 线 ,并 且 延 长 与 E校 的座 标 相 交 ,然 后 以 交 点 的 数 值E校 作 图 ；为 了 校 正 由 于 标 准 溶 液 的 加 入 而 引 起的稀 释 效 应 , 纵 轴 上 同 一 位 置 的 分 度 值 间 距 从 左 向 右 逐 渐 增 大 （ 即 向 上 倾 斜 ） ；在 Gran 图 的 实 际 应 用 中 , 可 以 按 100m

36、L 或 缩 小 , 本 实 验 采纳 0.5 倍 进 行 测 定 ；的 0.5 倍 , 1.5 倍 , 2.0 倍 适 当 扩 大由 于 Gran 作 图 法 是 通 过 多 次 测 量 电 位 值 进 行 求 其 欲 测 组 分 浓 度 的 ,提 高了 测 定 准 确 度 , 尤 其 是 对 于 含 量 较 低 的 试 样 , 加 入 标 准 溶 液 后 , 欲 测 组 分 浓 度 增 加,于 是 在 较 高 浓 度 进 行 电 位 测 量 , 电 极 易 于 达 到 平 衡 , 测 得 的 电 位 较 稳 定 , 因 而实 验 的 重 现 性 也 较 好 ；标 准 加 入 法和 Gran

37、作 图 法 都 是 在 有 其 它 组 分 共 存 情 况 下 进 行 测 量 的 ,因 此实 际 上 减 免 了 共 存 组 分 的 影 响 , 所 以 这 两 种 方 法 都 适 合 于 成 分 不 明 或 组 成 复 杂 试样 的 测 定 ；氯 离 子 选 择 性 电 极 使 用 方 便 , 是 应 用 较 广 的 一 种 离 子 选 择 性 电 极 , 在 化 学工 业 、 食 品 工 业 以 及 环 境 科 学 等 许 多 领 域 都 有 实 际 应 用 ；名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 44 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎

38、下载三 、 仪 器1 任 意 型 号 酸 度 计 或 离 子 计2 氯 离 子 选 择 性 电 极3 双 液 接 （ 双 盐 桥 ） 饱 和 甘 汞 电 极4 电 磁 搅 拌 器5 滴 定 管 50mL 6 吸 量 管 0.5mL , 1mL , 5mL , 10 mL 7. 大 肚 移 液管 50 mL 8. 容 量 瓶 100 mL 9. 烧 杯 150 mL 四 、 试 剂1离 子 强 度 调 节 缓 冲 液 ISAB 称取 42.5g NaNO 3（ M=84.9947）于 烧 杯 中,加 水 溶 解 后 ,加 浓 HNO 3 调 节 至 pH=3 4,以 pH 试 纸 试验 确 定

39、,稀 释 至 1000mL ,配 成 0.5mo1 .L-1 NaNO 3 溶 液 ；也 可 以 配成 0.1 mol .L-1 KNO 3（ M=101.107）溶 液 称量 10 g 来 使 用 ；2 0.05mol .L-1NaCl 标 准 溶 液 取优 级 纯 NaCl 于 高 温 炉 中 在 500 600 灼烧 半 小 时 , 放 置 于 干 燥 器 中 冷 却 , 准 确 称取 NaCl （ M=58.44） 2.9222g 于 小 烧 杯中 , 用 水 溶 解 后 , 转 移 至 1000mL容 量 瓶 中 配 成 水 溶 液 ；3. 1.00 mol.L-1 NaCl 标 准

40、 溶 液称 取 上述 灼 烧 并 放 置 冷 却 后的 NaCl 14.61g于 小 烧 杯 中 , 用 水 溶 解 后 , 转 移 至 250mL 4 待 测 试 液 自 来 水五 、 实 验 步 骤容 量 瓶 中 配 成 水 溶 液 ；1 按 酸 度 计 或 离 子 计 操 作 步 骤 所 述 , 调 试 仪 器 , 按下 mV 按 键 ；摘 去 饱 和 甘 汞 电 极 的 橡 皮 帽 ,并 检 查 内 电 极 是 否 浸 入 饱和 KCl 溶 液 中 ,如 未浸 入 , 应 补 充 饱和 KCl 溶 液 ； 安 装 电 极 , 并 用 滤 纸 吸 去 电 极 上 的 水 滴 ；2空 白

41、溶 液 的测 定 由 滴 定 管 准 确 放 出 去 离 子 水 45.00mL ,置 于 100mL 烧 杯中 , 加 入 ISAB 液 5.00mL （ 总 体 积 为 50 mL ） , 插 入 氯 离 子 选 择 性 电 极 和 双 盐 桥饱 和 甘 汞 电 极 , 放 入 搅 拌 子 , 开 动 搅 拌 器 , 调 节 至 适 当 的 搅 拌 速 度 , 待 电 位 稳固后 , 读 取 电 位 值 ； 用 刻 度 吸 管 向 烧 杯 中 加入 0.05 mol .L-1NaCl 标 推 溶 液 0.5mL ,待 电 位 稳 定 后 ,读 取 电 位 位 ；然 后 每加 0.5mL 标

42、 准 溶 液 ,测 量 一 次 电 位 值 ,连续测 量 56 次 ；名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 44 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3. 待测 溶 液 的 测 定学习必备欢迎下载45.00mL , 以 下 按 步 骤 2 操 作 ,由 滴 定 管 准 确 放 出 试样连 续 测 量 56 次 ；4. 一 次 标 准 加 入 法准 确 吸 取 试样45.00mL ,加 入 ISAB液 5.00mL ,插 入 氯离 子 选 择 性 电 极 和 饱 和 甘 汞 电 极 , 放 入 搅 拌 子 , 开 动 搅 拌 器 , 调 节 至 适 当 的 搅拌

43、速 度 , 待 电 位 稳 定 后 , 读 取 电 位 值 ；5. 于上 述 烧 杯 中 加 入 1.00 mol.L 读 取 电 位 值 ；六 、 数 据 及 处 理1. 将 测 量 数 据 填 入 下 表-1 NaCl 标 准 溶 液 0.50mL , 待 电 位 稳 定 后 ,V x 45.00mL , Cs 0.050mol .L-11.5 2.0 2.5 3.0 标 准 溶 液 加 入 量 Vs/mL 0 0.5 1.0 去 离 子 水 电 位 E /mV 水 样 电 位 E /mV 2. 将 实 验 数 据 直 接 标 在 Gran 图 上 , 从 图 上 查 出 Vs 值 并 计

44、 算 结 果 ；3. 依据 加 入 标 准 溶 液 前 和 0.50 mL 1.00 mol.L-1 NaCl 标 准 溶 液 后 的 两 次 电 位测 量 值 , 用 下 列 公 式 计 算 原 始 试 液中 C1-的 质 量 浓 度 , 以 mg.L-1 表 示 ；c x10 E S c1 V cVx V ss 10 E S 1150.00 0.50 10 1.00 0.50E 1 E 12 /59 1 0.009910 E 1 E 12/5914. 采 用 标 准 加 入 法 公 式 计 算 , 并和mg.L-1 表 示 ；思 考 题Gran 图 法 计 算 结 果 进 行 比 较 , 结 果 以1. 本实 验 为 什 么 要 使 用 干 燥 的 烧 杯 ？3. 试比 较 标 准 曲 线 法 , 标 准 加 入 法和Gran 作 图 法 的 优 缺 点 ；4. 本实 验 选 择 甘 汞 电