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過堿量(氫氧化鈉和碳酸鈉)在線分析儀的工作原理是什么?

時(shí)間:2024/9/21閱讀:134
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過堿量(氫氧化鈉和碳酸鈉)在線分析儀常見的工作原理主要包括以下幾種:


  1. 酸堿滴定法
    • 原理:向樣品中加入已知濃度的酸標(biāo)準(zhǔn)溶液,通過測(cè)量溶液 pH 值的變化來確定滴定終點(diǎn)。根據(jù)所消耗的酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積,計(jì)算出樣品中氫氧化鈉和碳酸鈉的含量。

    • 例如:使用自動(dòng)滴定裝置,將酸標(biāo)準(zhǔn)溶液逐滴加入樣品中,同時(shí)使用 pH 電極監(jiān)測(cè)溶液的 pH 值。當(dāng) pH 值發(fā)生突變時(shí),即為滴定終點(diǎn)。

  2. 電位滴定法
    • 原理:基于測(cè)量指示電極和參比電極之間的電位差。在滴定過程中,電位差會(huì)隨著滴定劑的加入而發(fā)生變化。通過監(jiān)測(cè)電位的突躍來確定滴定終點(diǎn),從而計(jì)算出堿的含量。

    • 比如:使用銀/氯化銀參比電極和玻璃 pH 電極作為指示電極,當(dāng)?shù)味ㄟ_(dá)到終點(diǎn)時(shí),電位會(huì)出現(xiàn)明顯的突躍。

  3. 比色法
    • 原理:讓樣品與特定的顯色試劑反應(yīng),生成具有特定顏色的化合物。通過測(cè)量反應(yīng)后溶液對(duì)特定波長(zhǎng)光的吸收程度,來確定堿的含量。

    • 例如:樣品中的氫氧化鈉和碳酸鈉與某種顯色劑反應(yīng)后,溶液顏色加深。使用分光光度計(jì)測(cè)量其在特定波長(zhǎng)下的吸光度,吸光度與堿的濃度成正比。



酸堿滴定法在過堿量(氫氧化鈉和碳酸鈉)在線分析儀中的應(yīng)用


酸堿滴定法在過堿量(氫氧化鈉和碳酸鈉)在線分析儀中有著廣泛的應(yīng)用,以下為您詳細(xì)介紹:


首先,準(zhǔn)備已知濃度的酸標(biāo)準(zhǔn)溶液,通常會(huì)選用鹽酸或硫酸。


在分析過程中,將待測(cè)溶液引入分析儀的反應(yīng)室。


步,先向待測(cè)溶液中加入指示劑。如果溶液變紅,說明存在氫氧化鈉和碳酸鈉中的至少一種。


然后,用酸標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定。


當(dāng)溶液的紅色剛好褪去時(shí),此時(shí)消耗的酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的量對(duì)應(yīng)著氫氧化鈉的含量。這是因?yàn)闅溲趸c與酸的反應(yīng)是一步完成的。


接下來,再向溶液中加入甲基橙指示劑。


繼續(xù)用酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,直到溶液由黃色變?yōu)槌壬_@一步消耗的酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的量對(duì)應(yīng)著碳酸鈉轉(zhuǎn)化為所消耗的酸的量。


通過記錄兩次滴定所消耗的酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的總體積,結(jié)合酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度以及化學(xué)反應(yīng)的計(jì)量關(guān)系,就可以計(jì)算出氫氧化鈉和碳酸鈉的含量。


例如,假設(shè)使用 0.1mol/L 的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,次滴定至指示劑變色時(shí),消耗了 10mL 鹽酸,第二次滴定至甲基橙指示劑變色時(shí),又消耗了 15mL 鹽酸。


根據(jù)化學(xué)反應(yīng)式:


NaOH + HCl = NaCl + H?O


Na?CO? + HCl = NaHCO? + NaCl


NaHCO? + HCl = NaCl + H?O + CO?↑


可知,次滴定消耗的鹽酸對(duì)應(yīng)的是氫氧化鈉的量,所以氫氧化鈉的物質(zhì)的量等于 0.1mol/L × 0.01L = 0.001mol 。


第二次滴定中,消耗的鹽酸一部分用于將碳酸鈉轉(zhuǎn)化為,這部分消耗的鹽酸的物質(zhì)的量等于 0.1mol/L × 0.015L = 0.0015mol 。


由于碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成和氯化鈉時(shí),碳酸鈉與鹽酸的物質(zhì)的量之比為 1:1,所以碳酸鈉的物質(zhì)的量為 0.0015mol 。


通過這樣的計(jì)算,就可以得出溶液中氫氧化鈉和碳酸鈉的含量。


酸堿滴定法在過堿量在線分析中具有操作相對(duì)簡(jiǎn)單、成本較低、結(jié)果較為準(zhǔn)確可靠等優(yōu)點(diǎn),但也需要注意指示劑的選擇、滴定速度的控制以及標(biāo)準(zhǔn)溶液的準(zhǔn)確配制和標(biāo)定等因素,以確保分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。



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