非水滴定-分析化学课件.ppt

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1、非水滴定非水滴定-分析化学课分析化学课件件 1 概述概述非水滴定法非水滴定法(nonaqueous titrations)：在：在非水溶剂中进行的滴定分析方法称为非非水溶剂中进行的滴定分析方法称为非水滴定法。水滴定法。非水溶剂：指的是有机溶剂与不含水非水溶剂：指的是有机溶剂与不含水 的无机溶剂。的无机溶剂。非水溶剂有异味、有毒、而且价格又贵，为非水溶剂有异味、有毒、而且价格又贵，为何发展非水滴定法？何发展非水滴定法？原因一：许多物质在水中原因一：许多物质在水中Ka 或或Kb小于小于10-7，不能在水中滴定。不能在水中滴定。二：许多有机物在水中基本不溶或溶解二：许多有机物在水中基本不溶或溶解 甚

2、少，不能在水中滴定。甚少，不能在水中滴定。三：强酸或强碱在水中全部离解为三：强酸或强碱在水中全部离解为H+和和 OH-在水中不能区分强酸或强碱，不在水中不能区分强酸或强碱，不 能分别滴定。能分别滴定。非水酸碱滴定法的特点l1、增大有机物溶解度（相似相溶）l2、改变物质酸碱性（使用酸性溶剂，增强有机弱酸的酸性）l3、扩大酸碱度滴定范围，使突跃明显。2 2 溶剂的分类溶剂的分类非水滴定中溶剂分为质子溶剂和无质子溶剂。非水滴定中溶剂分为质子溶剂和无质子溶剂。质子溶剂质子溶剂(protonic solvent):(protonic solvent):能给出能给出或接受质子的溶剂。质子溶剂可分为酸性溶或

3、接受质子的溶剂。质子溶剂可分为酸性溶剂，碱性溶剂和两性溶剂。剂，碱性溶剂和两性溶剂。1、酸性溶剂：给出质子能力较强的溶剂。如、酸性溶剂：给出质子能力较强的溶剂。如冰醋酸，丙酸等。酸性溶剂适于作为滴定弱冰醋酸，丙酸等。酸性溶剂适于作为滴定弱碱性物质的介质。碱性物质的介质。2、碱性溶剂：接受质子能力较强的溶剂。如、碱性溶剂：接受质子能力较强的溶剂。如乙二胺、液氨、乙醇胺等。碱性溶剂适于作乙二胺、液氨、乙醇胺等。碱性溶剂适于作为滴定弱酸性物质的介质。为滴定弱酸性物质的介质。3、两性溶剂：既易接受质子又易给出质子的、两性溶剂：既易接受质子又易给出质子的溶剂。如甲醇、乙醇、乙二醇等。适于滴定溶剂。如甲醇

4、、乙醇、乙二醇等。适于滴定不太弱的酸、碱的介质。不太弱的酸、碱的介质。3 碱的滴定碱的滴定(一一)溶剂溶剂 滴定弱碱应选择酸性溶剂，使弱碱的强滴定弱碱应选择酸性溶剂，使弱碱的强度调平到溶剂阴离子水平，即增强弱碱的强度调平到溶剂阴离子水平，即增强弱碱的强度，使滴定突跃更加明显。度，使滴定突跃更加明显。冰醋酸是最常用的酸性溶剂，市售冰醋冰醋酸是最常用的酸性溶剂，市售冰醋酸含有少量水分，为避免水分存在对滴定酸含有少量水分，为避免水分存在对滴定的影响，一般需加入一定量的醋酐，使其的影响，一般需加入一定量的醋酐，使其与水反应变成醋酸。与水反应变成醋酸。(二二)标准溶液与基准物质标准溶液与基准物质 滴定碱

5、的标准溶液常采用高氯酸的冰醋滴定碱的标准溶液常采用高氯酸的冰醋酸溶液酸溶液（高氯酸滴定液），含水量应为（高氯酸滴定液），含水量应为0。01%0。02%）。标定：常用邻苯二甲氢钾为基准物质标定标定：常用邻苯二甲氢钾为基准物质标定高氯酸标准溶液。结晶紫为指示剂。高氯酸标准溶液。结晶紫为指示剂。同一同一操作者标定不得少于操作者标定不得少于3份，标定和复标的相份，标定和复标的相对偏差均不得超过对偏差均不得超过0.1%，不同操作者标定，不同操作者标定的平均值的相对偏差不得超过的平均值的相对偏差不得超过0.1%（三）滴定操作l1 除另有规定外，精密称取供试品适量除另有规定外，精密称取供试品适量约消耗约消耗

6、高氯酸滴定液高氯酸滴定液(0.1mol/L)8ml，置，置50100ml小小锥形瓶中，加冰醋酸锥形瓶中，加冰醋酸1030ml使溶解，加指示使溶解，加指示液液12滴，用高氯酸滴定液（滴，用高氯酸滴定液（0.1mol/L）滴定）滴定至规定的突变颜色为终点（指示剂终点颜色是至规定的突变颜色为终点（指示剂终点颜色是以电位滴定时的突跃点为准）。以电位滴定时的突跃点为准）。l2 取供试品测定时所用的试剂，在同条件下作取供试品测定时所用的试剂，在同条件下作空白试验，用高氯酸滴定液空白试验，用高氯酸滴定液(0.1mol/L)滴定至滴定至相同的终点，其读数用于校正供试品滴定的读相同的终点，其读数用于校正供试品滴

7、定的读数结果。数结果。l3 供试品如为有机碱的氢卤酸盐，需先按理论供试品如为有机碱的氢卤酸盐，需先按理论量加入醋酸汞试液使与氢卤酸形成不离解的卤量加入醋酸汞试液使与氢卤酸形成不离解的卤化汞，其用量按醋酸汞与氢卤酸的摩尔比（化汞，其用量按醋酸汞与氢卤酸的摩尔比（1：2）计算，可稍过量，一般加）计算，可稍过量，一般加35ml以消除以消除氢卤酸的干扰。如供试品为磷酸盐，可以直接氢卤酸的干扰。如供试品为磷酸盐，可以直接滴定。如供试品为硫酸盐，也可直接滴定，但滴定。如供试品为硫酸盐，也可直接滴定，但由于硫酸酸性较强，用高氯酸滴定液滴定时只由于硫酸酸性较强，用高氯酸滴定液滴定时只能滴至硫酸氢盐（能滴至硫酸

8、氢盐（HSO4）为止，必要时还必）为止，必要时还必须提高滴定介质的碱性，才能使滴定终点突跃须提高滴定介质的碱性，才能使滴定终点突跃增大，终点明显。如供试品为硝酸盐，因硝酸增大，终点明显。如供试品为硝酸盐，因硝酸可使指示剂褪色，无法观察终点，应以电位滴可使指示剂褪色，无法观察终点，应以电位滴定法指示终点。定法指示终点。l（四）操作注意事项l1、高氯酸有腐蚀性，配制时要注意防护，并应将高氯酸先用冰醋酸稀释，在搅拌下缓缓加入醋酐。如高氯酸滴定液颜色变黄，即说明高氯酸部分分解，不能应用。l2、配制高氯酸滴定液和溶剂所用的冰醋酸，或非水滴定用的其他溶剂，含有少量的水分时，对滴定突跃和指示剂变色敏锐程度均

9、有影响；因此，常加入计算量的醋酐，使与水反应后生成醋酸，以除去水分。l1mol水（18.02g）与1mol醋酐（102.09g）反应，每1g水需加醋酐（相对密度1.082）的体积为：102.09/（18.021.082）5.24ml l高氯酸含量为70%，相对密度为1.75。配1000ml高氯酸滴定液（0.1mol/L）取高氯酸8.5ml，除去其中水分，应加醋酐的体积为：102.09（8.51.7530%）/（18.021.082 23mll为避免高氯酸滴定液（0.1mol/L）中有过剩的醋酐，应测定含水量后加醋酐，并使配成的高氯酸滴定液含水量为0.010.20%。l3、供试品一般宜用干燥样品

10、，含水分较少的样品也可采用在最后计算中除去水分的方法。对含水量高的碱性样品，应干燥后测定，必要时亦可加适量醋酐脱水，但应注意避免试样的乙酰化。l4、滴定操作应在18以上室温进行，因冰醋酸流动较慢，滴定到终点应稍待一会后再读数。另环境的湿度也要控制。l5、电位滴定用玻璃电极为指示电极，使用前在冰醋酸中浸泡过夜，甘汞电极为参比电极，实验用过的甘汞电极与玻璃电极先用水或与供试品溶液互溶的溶剂清洗，再用与水互溶的溶剂清洗，最后用水洗净保存，玻璃电极可浸在水中保存备用。供试品溶液中如含有醋酐时应尽量减少玻璃电极与之接触的时间，并要及时清洗，避免玻璃电极的损坏。l6、用全自动滴定仪时，装置中储备滴定液部分

11、应避光。l7、所用的玻璃器具需进行干燥处理。l8、滴定样品与标定高氯酸滴定液的温度差别超过10时，应重新标定，未超过10时，高氯酸液的浓度可按下式校正：l N1=N0/1+0.0011(t1t0)式中 0.0011为冰醋酸的膨胀系数；l t0为标定高氯酸滴定液时的温度；l t1为滴定样品时的温度；l N0为t0时高氯酸滴定液的浓度；l N1为t1时高氯酸滴定液的浓度。(五五)应用与示例应用与示例 具有碱性基团的化合物，如胺类、氨基具有碱性基团的化合物，如胺类、氨基酸类、含氮杂环化合物、某些有机碱的盐及酸类、含氮杂环化合物、某些有机碱的盐及弱酸盐等，大都可用高氯酸标准溶液进行滴弱酸盐等，大都可用

12、高氯酸标准溶液进行滴定。定。l阿魏酸钠（阿魏酸钠（3-甲氧基甲氧基-4-羟基桂皮酸钠盐二水合羟基桂皮酸钠盐二水合物）物）有机碱的弱酸盐有机碱的弱酸盐l【含量测定】【含量测定】l操作方法：操作方法：避光操作。取本品约避光操作。取本品约0.15g，精密称，精密称定，加冰醋酸定，加冰醋酸20ml使溶解，加醋酐使溶解，加醋酐3ml，与结，与结晶紫指示液晶紫指示液1滴，用高氯酸滴定液（滴，用高氯酸滴定液（0.1mol/L）滴定至溶液显蓝绿色，并将滴定的结果用空白滴定至溶液显蓝绿色，并将滴定的结果用空白试验校正。每试验校正。每1ml高氯酸滴定液（高氯酸滴定液（0.1mol/L）相）相当于当于21.62mg

13、 的的C10H9Na04。l操作前准备操作前准备l滴定管滴定管 10ml滴定管，宜选用分度值较精滴定管，宜选用分度值较精密者（建议选用分度值为密者（建议选用分度值为0.05ml者）者）。l50到到100ml三角瓶（干燥处理）三角瓶（干燥处理）l分析天平分析天平l冰醋酸冰醋酸 醋酐醋酐 结晶紫指示液结晶紫指示液l高氯酸滴定液（高氯酸滴定液（0.1013mol/L）标定温度）标定温度25.4l滴定操作滴定操作现场操作现场操作l1、戴手套、戴手套l2、在通风橱内操作、在通风橱内操作l记录书写与计算记录书写与计算l 高氯酸滴定液浓度（高氯酸滴定液浓度（C0）：）：0.1013mol/L 标定温度（标定

14、温度（t0）：）：25.4l 测定温度（测定温度（t1）：）：24.6 (18 至室温）至室温）lt1-t010l 滴定液校正后浓度（滴定液校正后浓度（C1）：）：C1=C0/1+0.0011(t1-t0)=0.1014mol/L lt1-t0 10 需要重新标定需要重新标定 l称样量（称样量（Wi）：）：W1=0.1532 g；W2=0.1536gl 空白消耗滴定液体积：空白消耗滴定液体积：V0=0.02mll样品消耗滴定液体积：样品消耗滴定液体积：V1=6.00 ml；V2=6.00 ml；水分（水分（%）：）：14.2%l C1（Vi-V0）21.62l 计算公式：计算公式：Xi=100

15、%l Wi10000.1(1-M)l l代入计算得：代入计算得：X1=99.74%；X2=99.48%；平均；平均（X）：）：99.61%；（不得过；（不得过101.0%）l相对平均偏差相对平均偏差(不得过不得过0.2%)：0.2%（只进不舍）（只进不舍）l结果：结果：99.6%（有效数字修约与标准规定一致。）（有效数字修约与标准规定一致。）l测定要求：测定要求：1、供试品每次测定应不少于、供试品每次测定应不少于2份，空白试份，空白试验可只测定验可只测定1份。份。2、原料药用高氯酸滴定液直接滴定、原料药用高氯酸滴定液直接滴定者，相对偏差不得过者，相对偏差不得过0.2%；用碱滴定液直接滴定者，；

16、用碱滴定液直接滴定者，相对偏差不得过相对偏差不得过0.3%。3、制剂需提取或蒸干后用高氯、制剂需提取或蒸干后用高氯酸滴定液滴定者，相对偏差不得过酸滴定液滴定者，相对偏差不得过0.5%；如提取洗涤；如提取洗涤等操作步骤繁复者，相对偏差不得过等操作步骤繁复者，相对偏差不得过1.0%。4 酸的滴定酸的滴定(一一)溶剂溶剂 滴定不太弱的羧酸时，可用醇类作滴定不太弱的羧酸时，可用醇类作溶剂；对弱酸和极弱酸的滴定剂则以碱性溶剂；对弱酸和极弱酸的滴定剂则以碱性溶剂乙二胺或二甲基甲酰胺。溶剂乙二胺或二甲基甲酰胺。(二二)标准溶液与基准物质标准溶液与基准物质 常用的滴定剂为甲醇钠滴定液。标定碱常用的滴定剂为甲醇

17、钠滴定液。标定碱标准溶液常用的基准物质为苯甲酸。标准溶液常用的基准物质为苯甲酸。常用的指示剂：百里酚蓝，偶氮紫，溴酚蓝。常用的指示剂：百里酚蓝，偶氮紫，溴酚蓝。注意事项注意事项1、滴定应在密闭装置中进行，应注意防止溶剂滴定应在密闭装置中进行，应注意防止溶剂和滴定液吸收空气中的二氧化碳和湿气，以及和滴定液吸收空气中的二氧化碳和湿气，以及滴定液中溶剂的挥发。装置中需要通气的部位滴定液中溶剂的挥发。装置中需要通气的部位应连接硅胶及钠石灰管以吸收水蒸气和二氧化应连接硅胶及钠石灰管以吸收水蒸气和二氧化碳。碳。2、甲醇钠滴定液的标定与贮藏均应在密闭的装、甲醇钠滴定液的标定与贮藏均应在密闭的装置中，避免与空

18、气中的二氧化碳及水蒸汽接触置中，避免与空气中的二氧化碳及水蒸汽接触而产生干扰，亦可避免溶剂的挥发。而产生干扰，亦可避免溶剂的挥发。3、碱滴定液的标定和复标的相对平均偏差不得、碱滴定液的标定和复标的相对平均偏差不得超过超过0.2%，不同操作者平均值的相对偏差不得，不同操作者平均值的相对偏差不得超过超过0.2%。4、配制甲醇钠液（、配制甲醇钠液（0.1mol/L）称取金属钠时，应）称取金属钠时，应先将其表面的无金属光泽的氧化物切除先将其表面的无金属光泽的氧化物切除干净，置已知重量的煤油中称取，切碎后分次放干净，置已知重量的煤油中称取，切碎后分次放入甲醇中，加前应用滤纸将其表面煤油尽量入甲醇中，加前

19、应用滤纸将其表面煤油尽量吸干。配制时，由于甲醇与金属钠反应，放出大吸干。配制时，由于甲醇与金属钠反应，放出大量热，反应剧烈，故宜将无水甲醇置于冰浴量热，反应剧烈，故宜将无水甲醇置于冰浴中冷却，分次加入金属钠。切金属钠时要谨慎操中冷却，分次加入金属钠。切金属钠时要谨慎操作，决不能让金属钠屑与水接触，以免爆炸作，决不能让金属钠屑与水接触，以免爆炸燃烧。为了防止羧酸类被测定物在苯中形成缔合燃烧。为了防止羧酸类被测定物在苯中形成缔合物和适当降低溶剂的极性，故常采用甲醇物和适当降低溶剂的极性，故常采用甲醇苯混合溶剂；对甲醇苯的水分限度有一定要求，苯混合溶剂；对甲醇苯的水分限度有一定要求，但应用一级试剂，则不必经过脱水，可直但应用一级试剂，则不必经过脱水，可直接配制。甲醇钠滴定液（接配制。甲醇钠滴定液（0.1mol/L）应于临用前）应于临用前标定。标定。(四四)应用与示例应用与示例应用范围：羧酸类、酚类、磺酰胺类及应用范围：羧酸类、酚类、磺酰胺类及其他。其他。