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利用酸和鹼在水中以質子轉移反應為基礎的滴定分析方法。可用於測定酸、鹼和兩性物質。其基本反應為H﹢+OH﹣=H2O也稱中和法,是一種利用酸鹼反應進行容量分析的方法。用酸作滴定劑可以測定鹼,用鹼作滴定劑可以測定酸,這是一種用途極為廣泛的分析方法(見彩圖)。最常用的酸標準溶液是鹽酸,有時也用硝酸和硫酸。標定它們的基準物質是碳酸鈉Na2CO3:

1方法簡介

滴定曲線

  滴定曲線

最常用的鹼標準溶液是氫氧化鈉,有時也用氫氧化鉀或氫氧化鋇,標定它們的基準物質是鄰苯二甲酸氫鉀KHC8H₄O6或草酸H₂C₂O·2H₂O:
OHˉ+HC8H₄O6ˉ→C8H₄O6ˉ+H₂O如果酸、鹼不太弱,就可以在水溶液中用酸、鹼標準溶液滴定。離解常數Ka和Kb是酸和鹼的強度標誌。當
酸或鹼的濃度為0.1Μ,而且Ka或Kb大於10-7時,就可以準確地滴定,一般可準確至0.2%(見滴定誤差)。多元酸或多元鹼是分步離解的,如果相鄰的離解常數相差較大,即大於104,就可以進行分步滴定,這種情況下准
確度不高,誤差約為1%。 鹽酸滴定碳酸鈉分兩步進行:
CO₃ˉ+H﹢→HCO₃ˉ
HCO₃ˉ+H﹢→CO₂↑+H₂O
相應的滴定曲線上有兩個等當點,因此可用鹽酸來測定混合物中碳酸鈉和碳酸氫鈉的含量,先以酚酞(最好用甲酚紅-百里酚藍混合指示劑)為指示劑,用鹽酸滴定碳酸鈉至碳酸氫鈉,再加入甲基橙指示劑,繼續用鹽酸滴定碳酸氫鈉為二氧化碳,由前後消耗的鹽酸的體積差可計算出碳酸氫鈉的含量。
某些有機酸或有機鹼太弱,或者它們在水中的溶解度小,因而無法確定終點時,可選擇有機溶劑為介質,情況就大為改善。這就是在非水介質中進行的酸鹼滴定(見非水滴定)。
有的非酸或非鹼物質經過適當處理可以轉化為酸或鹼。然後也可以用酸鹼滴定法測定之。例如,測定有機物的含氨量時,先用濃硫酸處理有機物,生成NH嬃,再加濃鹼並蒸出NH₃,經吸收后就可以用酸鹼滴定法測定,這就是克氏定氮法。又如測定海水或廢水中總鹽量時,將含硝酸鉀、氯化鈉的水流經陽離子交換柱后變成硝酸和鹽酸,就可以用標準鹼溶液滴定。
酸鹼滴定法

  酸鹼滴定法

酸鹼滴定法

  酸鹼滴定法

酸鹼滴定法

  酸鹼滴定法

2應用意義

酸鹼滴定法在工、農業生產和醫藥衛生等方面都有非常重要的意義。三酸、二鹼是重要的化工原料,它們都用此法分析。在測定製造肥皂所用油脂的皂化值時,先用氫氧化鉀的乙醇溶液與油脂反應,然後用鹽酸返滴過量的氫氧化鉀,從而計算出1克油脂消耗多少毫克的氫氧化鉀,作為製造肥皂時所需鹼量的依據。又如測定油脂的酸值時,可用氫氧化鉀溶液滴定油脂中的遊離酸,得到 1克油脂消耗多少毫克氫氧化鉀的數據。酸值說明油脂的新鮮程度。糧食中蛋白質的含量可用克氏定氮法測定。很多藥品是很弱的有機鹼,可以在冰醋酸介質中用高氯酸滴定。測定血液中HCO婣的含量,可供臨床診斷參考。

3酸鹼滴定法的基本原理

強鹼滴定弱酸
滴定反應為:
以NaOH液(0.1000moL/L滴定20.00ml醋酸(HAc,0.1000mol/L)
用NaOH滴定HOAc的滴定曲線

  用NaOH滴定HOAc的滴定曲線

為例,滴定曲線如下圖:
滴定開始前 pH=2.88
滴入NaOH 液19.98ml時 pH=7.75
化學計量點時 pH=8.73
滴入NaOH液20.02ml時 pH=9.70
從滴定曲線可以看出:
(1)只能選擇鹼性指示劑(酚酞或百里酚酞等),不能選用酸性範圍內變色的指示劑(如甲基橙、甲基紅等)。因為突躍範圍較小,pH值在7.75~9.70之間;計量點在鹼性區。
(2)弱酸被準確滴定的判決是C·Ka>10-8。因為Ka愈大,突躍範圍愈大。而Ka<10-8時,已沒有明顯突躍,無法用指示劑來確定終點;另外,酸的濃度愈大,突躍範圍也愈大。

強酸滴定弱鹼

滴定反應為:
以HCl液(0.1000mol/L)滴定20.00mlNH3·H2O液(0.1000mol/L)為例,滴定曲線如下圖:
滴定開始前 pH=11.12
滴入HCl 液19.98ml時 pH=6.24
化學計量點時 pH=5.27
滴入HCl液20.02ml時 pH=4.30
從滴定曲線可以看出:
1)只能選擇酸性指示劑(甲基橙或溴甲酚綠),不能選用鹼性範圍內變色的指示劑(酚酞)。
(2)弱鹼被準確滴定的判決是C·Kb>10-8。
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