电力系统水分析培训_酸碱滴定法（PDF60页）

2016-10-21电力系统水分析培训1酸碱滴定法酸碱滴定法酸碱滴定法酸碱滴定法酸碱滴定法酸碱滴定法酸碱滴定法酸碱滴定法（中和滴定法）（中和滴定法）•2016201620162016电厂水分析培训班•山东电力研究院酸碱滴定法（中和滴定法）：以酸碱反应(水溶液中的质子转移反应)为基础的定量分析法内容：（1）酸碱质子理论、缓冲溶液、酸碱指示剂（2）各类酸碱溶液的pH值计算方法（3）各类酸碱滴定曲线和指示剂的选择酸碱理论概述酸碱理论概述2016-10-21阿伦纽斯酸碱理论阿伦纽斯酸碱理论阿伦纽斯酸碱理论阿伦纽斯酸碱理论以释放以释放以释放以释放H+/OH-H+/OH-H+/OH-H+/OH-划分划分划分划分质子酸碱理论接收释放质子划分路易斯酸碱理论路易斯酸/路易斯碱划分溶液的酸碱性：溶液中H+浓度为基准kw水=C（H+）*C（OH-）2016-10-21电力系统水分析培训酸溶液的浓度：酸溶液的浓度：酸溶液的浓度：酸溶液的浓度：酸性溶液中酸性溶液中酸性溶液中酸性溶液中H+H+H+H+的物质的量浓的物质的量浓的物质的量浓的物质的量浓度度度度；；；；酸溶液的强度：酸溶液的强度：酸溶液的强度：酸溶液的强度：溶液中溶液中溶液中溶液中HHHH++++的多少；的多少；的多少；的多少；酸度：酸度：酸度：酸度：溶液中溶液中溶液中溶液中HHHH++++的浓度，严格地说是的浓度，严格地说是的浓度，严格地说是的浓度，严格地说是指指指指HHHH++++的活度（表观浓度）。的活度（表观浓度）。的活度（表观浓度）。的活度（表观浓度）。�溶液酸碱度的表示法pH=-lgpH=-lgpH=-lgpH=-lgcccc(H(H(H(H++++)pOH=-lg)pOH=-lg)pOH=-lg)pOH=-lgcccc(OH(OH(OH(OH----))))pH+pOH=ppH+pOH=ppH+pOH=ppH+pOH=pKKKKwwww=14=14=14=14pH7pH7pH7pH7，酸性，酸性，酸性，酸性；；；；pH=7pH=7pH=7pH=7，中性；，中性；，中性；，中性；pH7pH7pH7pH7，碱性，碱性，碱性，碱性三三三三、溶液的酸碱性、溶液的酸碱性、溶液的酸碱性、溶液的酸碱性2016-10-21电力系统水分析培训四四四四、酸碱水溶液、酸碱水溶液、酸碱水溶液、酸碱水溶液pHpHpHpH的计算的计算的计算的计算pH=-lgpH=-lgpH=-lgpH=-lgcccc(H(H(H(H++++)pOH=-lg)pOH=-lg)pOH=-lg)pOH=-lgcccc(OH(OH(OH(OH----))))�1111、强酸、强碱溶液�2222、弱酸、弱碱溶液及盐溶液可参考分析化学相关资料，略。2016-10-21电力系统水分析培训第第第第二二二二节节节节缓冲溶液缓冲溶液缓冲溶液缓冲溶液－－加少量酸或碱或稍加稀释，溶－－加少量酸或碱或稍加稀释，溶－－加少量酸或碱或稍加稀释，溶－－加少量酸或碱或稍加稀释，溶液的液的液的液的pHpHpHpH不易发生变化不易发生变化不易发生变化不易发生变化�缓冲溶液：2016-10-21电力系统水分析培训一、缓冲溶液的组成和作用原理一、缓冲溶液的组成和作用原理一、缓冲溶液的组成和作用原理一、缓冲溶液的组成和作用原理�由弱酸（碱）及其共轭碱（酸）组成由弱酸（碱）及其共轭碱（酸）组成由弱酸（碱）及其共轭碱（酸）组成由弱酸（碱）及其共轭碱（酸）组成例：例：例：例：HAc-AcHAc-AcHAc-AcHAc-Ac----，NHNHNHNH3333-NH-NH-NH-NH4444++++，HHHH2222COCOCOCO3333-HCO-HCO-HCO-HCO----3333，HHHH2222POPOPOPO----4444-HPO-HPO-HPO-HPO44442-2-2-2-�较高浓度的强酸或强碱溶液较高浓度的强酸或强碱溶液较高浓度的强酸或强碱溶液较高浓度的强酸或强碱溶液�两性物质水溶液两性物质水溶液两性物质水溶液两性物质水溶液例：例：例：例：NaHNaHNaHNaH2222POPOPOPO4444，NaNaNaNa2222HPOHPOHPOHPO4444组成：2016-10-21电力系统水分析培训pHpHpHpH加入加入加入加入0.010mol0.010mol0.010mol0.010molHClHClHClHCl加入加入加入加入0.010mol0.010mol0.010mol0.010molNaOHNaOHNaOHNaOHpHpHpHpHΔΔΔΔpHpHpHpHpHpHpHpHΔΔΔΔpHpHpHpH纯纯纯纯HHHH2222OOOO7.007.007.007.002.002.002.002.005.005.005.005.0012.0012.0012.0012.005.005.005.005.00NaClNaClNaClNaCl水溶液水溶液水溶液水溶液7.007.007.007.002.002.002.002.005.005.005.005.0012.0012.0012.0012.005.005.005.005.00HAc-NaAcHAc-NaAcHAc-NaAcHAc-NaAc混混混混合水溶液合水溶液合水溶液合水溶液4.744.744.744.744.654.654.654.650.090.090.090.094.834.834.834.830.090.090.090.09表表表表少量强酸、强碱对不同溶液少量强酸、强碱对不同溶液少量强酸、强碱对不同溶液少量强酸、强碱对不同溶液pHpHpHpH值的影响（忽值的影响（忽值的影响（忽值的影响（忽略体积变化的影响）略体积变化的影响）略体积变化的影响）略体积变化的影响）2016-10-21电力系统水分析培训作用原理：+-23HAcHOHOAc++NaAcNaAcNaAcNaAc→NaNaNaNa+++++Ac+Ac+Ac+Ac----加强酸：加强酸：加强酸：加强酸：AcAcAcAc----起抗酸作用，称为抗酸成分起抗酸作用，称为抗酸成分起抗酸作用，称为抗酸成分起抗酸作用，称为抗酸成分加强碱：加强碱：加强碱：加强碱：HAcHAcHAcHAc起抗碱作用，称为抗碱成分起抗碱作用，称为抗碱成分起抗碱作用，称为抗碱成分起抗碱作用，称为抗碱成分稀释：稀释：稀释：稀释：一方面降低了溶液的一方面降低了溶液的一方面降低了溶液的一方面降低了溶液的HHHH++++浓度，另一方面解离度增加，浓度，另一方面解离度增加，浓度，另一方面解离度增加，浓度，另一方面解离度增加，同离子效应减弱，使平衡向增大同离子效应减弱，使平衡向增大同离子效应减弱，使平衡向增大同离子效应减弱，使平衡向增大HHHH++++浓度的方向移动，溶液的浓度的方向移动，溶液的浓度的方向移动，溶液的浓度的方向移动，溶液的pHpHpHpH值基本不变。值基本不变。值基本不变。值基本不变。→2016-10-21电力系统水分析培训二、缓冲溶液二、缓冲溶液二、缓冲溶液二、缓冲溶液pHpHpHpH的计算的计算的计算的计算以以以以HAc-NaAcHAc-NaAcHAc-NaAcHAc-NaAc缓冲溶液为例：缓冲溶液为例：缓冲溶液为例：缓冲溶液为例：[HAc]c=酸[NaAc]c=碱+-HAcHAc+开始：开始：开始：开始：cccc酸酸酸酸cccc碱碱碱碱平衡：平衡：平衡：平衡：cccc酸酸酸酸----xxxxxxxxcccc碱碱碱碱++++xxxx()a()pH=plgnKn−弱酸共轭碱 或：或：或：或：或：或：或：或：b()pOH=plg()cKc−弱碱共轭酸 a(H)(Ac)(HAc)ccKc+−⋅= a()pH=plg()cKc−弱酸共轭碱 常用缓冲溶液常用缓冲溶液常用缓冲溶液常用缓冲溶液常用缓冲溶液常用缓冲溶液常用缓冲溶液常用缓冲溶液2016-10-21电力系统水分析培训缓冲溶液缓冲溶液缓冲溶液缓冲溶液ppppKKKKaaaa缓冲范围缓冲范围缓冲范围缓冲范围氨基乙酸+HCl+HCl+HCl+HCl2.352.352.352.351.351.351.351.35～3.353.353.353.35氯乙酸+NaOH+NaOH+NaOH+NaOH2.862.862.862.862.862.862.862.86～3.863.863.863.86甲酸+NaOH+NaOH+NaOH+NaOH3.773.773.773.772.772.772.772.77～4.774.774.774.77HAc+NaAcHAc+NaAcHAc+NaAcHAc+NaAc4.764.764.764.763.763.763.763.76～～～～5.765.765.765.76六次甲基四胺六次甲基四胺六次甲基四胺六次甲基四胺+HCl+HCl+HCl+HCl5.135.135.135.134.134.134.134.13～～～～6.136.136.136.13HHHH2222POPOPOPO4444----+HPO+HPO+HPO+HPO44442-2-2-2-7.217.217.217.216.216.216.216.21～～～～8.218.218.218.21三羟甲基甲胺三羟甲基甲胺三羟甲基甲胺三羟甲基甲胺+HCl+HCl+HCl+HCl8.218.218.218.217.217.217.217.21～～～～9.219.219.219.21硼砂(H(H(H(H3333BOBOBOBO3333+H+H+H+H2222BOBOBOBO3333----))))9.249.249.249.248.248.248.248.24～10.2410.2410.2410.24NHNHNHNH4444+++++NH+NH+NH+NH33339.259.259.259.258.258.258.258.25～～～～10.2510.2510.2510.25常用标准缓冲溶液常用标准缓冲溶液常用标准缓冲溶液常用标准缓冲溶液常用标准缓冲溶液常用标准缓冲溶液常用标准缓冲溶液常用标准缓冲溶液标准缓冲溶液的pHpHpHpH是实验测定的，用于校准酸度计酸度计酸度计酸度计。2016-10-21电力系统水分析培训缓缓缓缓冲冲冲冲溶溶溶溶液液液液pH(25pH(25pH(25pH(25ooooC)C)C)C)饱和酒石酸氢钾饱和酒石酸氢钾饱和酒石酸氢钾饱和酒石酸氢钾(0.034mol(0.034mol(0.034mol(0.034mol····kgkgkgkg-1-1-1-1))))3.5573.5573.5573.557邻苯二甲酸氢钾邻苯二甲酸氢钾邻苯二甲酸氢钾邻苯二甲酸氢钾(0.050mol(0.050mol(0.050mol(0.050mol····kgkgkgkg-1-1-1-1))))4.0084.0084.0084.0080.025mol0.025mol0.025mol0.025mol····kgkgkgkg-1-1-1-1KHKHKHKH2222POPOPOPO4444++++0.025mol0.025mol0.025mol0.025mol····kgkgkgkg-1-1-1-1NaNaNaNa2222HPOHPOHPOHPO44446.8656.8656.8656.865硼砂硼砂硼砂硼砂(0.010mol(0.010mol(0.010mol(0.010mol····kgkgkgkg-1-1-1-1))))9.1809.1809.1809.180饱和氢氧化钙饱和氢氧化钙饱和氢氧化钙饱和氢氧化钙12.45412.45412.45412.4542016-10-21电力系统水分析培训�缓冲范围a()/pH=plg()/ccKcc−弱酸   共轭碱1:101:101:101:10cccc((((酸酸酸酸):):):):cccc((((碱碱碱碱)10:1)10:1)10:1)10:1∴∴∴∴缓冲范围为：缓冲范围为：缓冲范围为：缓冲范围为：ap1pHK=±Θ三三三三、缓冲溶液的配制、缓冲溶液的配制、缓冲溶液的配制、缓冲