水中总碱度的测定讲课讲稿.ppt

分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定水中总碱度的测定分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定城市杂用水水质标准城市杂用水水质标准 序号序号 项目指目指标 冲冲厕、道路、道路清清扫、绿化化直流冷却直流冷却水水 循循环冷冷却却补充充水水建筑施工建筑施工 饮用用1 pH 6.59.0 6.59.0 6.59.0 6.59.0 6.5-8.5 2总碱度碱度500 350 3总硬度硬度(以以CaCO3计mg/L)450850 450 4504 BOD5(mg/L)15 30 10-5 CODCr(mg/L)50-60 60 6 氯化物化物(mg/L)350 250 250 350 250Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定序号序号 项目指目指标 冲冲厕、道路清、道路清扫、绿化化直流冷直流冷却水却水 循循环冷却冷却补充水充水建筑施建筑施工工 饮用用7 阴离子表面活性阴离子表面活性剂(mg/L)1.0 1.0 8 铁(mg/L)0.3-0.3 0.3 0.3 9 锰(mg/L)0.1-0.2 0.1 0.1 10 溶解氧溶解氧(mg/L)1.0 1.0 11 游离性余游离性余氯(mg/L)用用户端端0.2 末端末端0.1-0.2 末端末端0.1-0.2 用用户端端0.2 12 总大大肠菌群菌群(个个/L)100 2000 2000 1000 13硫酸硫酸盐250Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定1 1正确规范使用分析天平、滴定管、容量瓶、移液管正确规范使用分析天平、滴定管、容量瓶、移液管和吸量管和吸量管2 2会正确取样会正确取样3.3.配制及标定酸碱标准溶液配制及标定酸碱标准溶液4 4会正确记录数据并进行数据处理会正确记录数据并进行数据处理5 5会撰写检验报告，并得出检验结论会撰写检验报告，并得出检验结论6 6掌握酸碱滴定基本原理及相关理论知识掌握酸碱滴定基本原理及相关理论知识专业能力目标：专业能力目标：Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定平均混合水样平均混合水样：指每隔相同时间采集等量废水样混合而成的水样，：指每隔相同时间采集等量废水样混合而成的水样，适于废水流量比较稳定的情况适于废水流量比较稳定的情况平均比例混合水样平均比例混合水样：系指在废水流量不稳定的情况下，在不同时间：系指在废水流量不稳定的情况下，在不同时间依照流量大小按比例采集的混合水样。依照流量大小按比例采集的混合水样。瞬时水样瞬时水样:某时，某地随机采集的水样，当水质稳定时，具有代表性。某时，某地随机采集的水样，当水质稳定时，具有代表性。混合水样混合水样：同一地点不同时间采的水样的混合体。：同一地点不同时间采的水样的混合体。综合水样综合水样：不同采样点，同时采的水样混合体：不同采样点，同时采的水样混合体。水样的采集水样的采集环境水采样环境水采样污染水采样污染水采样Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定 （1 1 1 1）对瓶的要求）对瓶的要求）对瓶的要求）对瓶的要求:化学稳定，不吸收待测物，性能稳定、杂质含化学稳定，不吸收待测物，性能稳定、杂质含量低的材料。量低的材料。硼硅玻璃、石英、聚乙烯和聚四氟乙烯。硼硅玻璃、石英、聚乙烯和聚四氟乙烯。（2 2 2 2）时间要求）时间要求）时间要求）时间要求：清洁水：清洁水：清洁水：清洁水 轻度污染轻度污染轻度污染轻度污染 重度污染水重度污染水重度污染水重度污染水 72h 48h 12h72h 48h 12h72h 48h 12h72h 48h 12h 冷藏（或冷冻）：冷藏（或冷冻）：冷藏（或冷冻）：冷藏（或冷冻）：冷冻温度为冷冻温度为冷冻温度为冷冻温度为-20-20-20-20；冷藏温度；冷藏温度；冷藏温度；冷藏温度 一般一般一般一般2 2 2 2 5 5 5 5度度度度 （3 3 3 3）保存方法）保存方法）保存方法）保存方法：化学药剂：生物抑制剂，氧化还原剂，固定剂：化学药剂：生物抑制剂，氧化还原剂，固定剂：化学药剂：生物抑制剂，氧化还原剂，固定剂：化学药剂：生物抑制剂，氧化还原剂，固定剂 调调调调pHpHpHpH值：控制水解，挥发值：控制水解，挥发值：控制水解，挥发值：控制水解，挥发水样的贮存水样的贮存Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定 酸法（湿式消解法，干灰化法）酸法（湿式消解法，干灰化法）消解消解 碱法（强或弱碱碱法（强或弱碱+过氧化氢等氧化剂过氧化氢等氧化剂）挥发，蒸发浓缩，蒸馏，溶剂萃取挥发，蒸发浓缩，蒸馏，溶剂萃取，离子交换离子交换，吸附，膜分离吸附，膜分离，泡沫分离，泡沫分离，离心分离，色谱（纸、薄层、柱层析）离心分离，色谱（纸、薄层、柱层析）水水样样预预处处理理方方法法分分离离与与富富集集水样预处理方法分类水样预处理方法分类Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定 硬度指水中能与强酸发生中和作用的物质的总量。这类物硬度指水中能与强酸发生中和作用的物质的总量。这类物质包括强碱、弱碱、强碱弱酸盐等。天然水中的碱度主要是由质包括强碱、弱碱、强碱弱酸盐等。天然水中的碱度主要是由重碳酸盐、碳酸盐和氢氧化物引起的，其中重碳酸盐是水中碱重碳酸盐、碳酸盐和氢氧化物引起的，其中重碳酸盐是水中碱度的主要形式。引起碱度的污染源主要是造纸、印染、化工、度的主要形式。引起碱度的污染源主要是造纸、印染、化工、电镀等行业排放的废水及洗涤剂、化肥和农药在使用过程中的电镀等行业排放的废水及洗涤剂、化肥和农药在使用过程中的流失。碱度和酸度是判断水质和废水处理控制的重要指标。碱流失。碱度和酸度是判断水质和废水处理控制的重要指标。碱度也常用于评价水体的缓冲能力及金属在其中的溶解性和毒性度也常用于评价水体的缓冲能力及金属在其中的溶解性和毒性等。等。背景介绍：背景介绍：Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定 硬度过高，可引起胃肠道功能的暂时性紊乱，但一硬度过高，可引起胃肠道功能的暂时性紊乱，但一般在短期内即能适应。硬水对日常生活影响较大，可般在短期内即能适应。硬水对日常生活影响较大，可形成水垢，影响茶味，消耗肥皂等。国标要求生活饮形成水垢，影响茶味，消耗肥皂等。国标要求生活饮用水中总硬度的含量应小于用水中总硬度的含量应小于450mg/l450mg/l。Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定2 2碱度的测定碱度的测定1 1、盐酸溶液的、盐酸溶液的 制备和标定制备和标定 检检验验步步骤骤 1、盐酸标准溶液的配制、盐酸标准溶液的配制 2、盐酸标准、盐酸标准 溶液的标定溶液的标定 无水无水Na2CO3 甲酚绿甲酚绿-甲基红甲基红 空白试验空白试验 1 1、酚酞碱度的测定、酚酞碱度的测定 2 2、甲基橙碱度的测定、甲基橙碱度的测定红色刚好褪去，即为终点红色刚好褪去，即为终点 绿色变为暗红色绿色变为暗红色 Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定基准物质基准物质：能用于能用于直接配制或标定标直接配制或标定标准溶液的物质准溶液的物质性质稳定，不吸湿，性质稳定，不吸湿，不氧化，不分解不氧化，不分解没有副反应没有副反应有较大的摩尔质量有较大的摩尔质量组成与化学式相符组成与化学式相符纯度高纯度高，99.9基准物质与标准溶液基准物质与标准溶液Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定标准溶液：已知准确浓度的溶液标准溶液：已知准确浓度的溶液配置方法配置方法直直接接法法间间接接法法准确称取一定量的基准物质，准确称取一定量的基准物质，溶解后定量转移入容量瓶中，溶解后定量转移入容量瓶中，加蒸馏水稀释至一定刻度，加蒸馏水稀释至一定刻度，充分摇匀。根据称取基准物充分摇匀。根据称取基准物的质量和容量瓶的容积，计的质量和容量瓶的容积，计算其准确浓度。配制出来的算其准确浓度。配制出来的溶液称溶液称基准溶液基准溶液对于不符合基准物质条件的试对于不符合基准物质条件的试剂，不能直接配制成标准溶液，剂，不能直接配制成标准溶液，可采用间接法。即先配制近似可采用间接法。即先配制近似于所需浓度的溶液，然后用基于所需浓度的溶液，然后用基准物质或另一种标准溶液来测准物质或另一种标准溶液来测定它的准确浓度。这种确定浓定它的准确浓度。这种确定浓度的操作称为度的操作称为标定标定Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定有效数字及其位数有效数字及其位数实验结果实验结果（单位（单位/g)/g)有效数有效数字位数字位数天平的天平的精确度精确度0.51800 0.51800 0.51800.5180 0.51 0.515 54 42 2十万分之一分析天平十万分之一分析天平万分之一分析天平万分之一分析天平台秤台秤 1.1.概念概念 有有效效数数字字指指实实际际能能测测量量到到的的数数字字，其其位位数数包包括括所所有有的准确数字和最后的一位可疑数字的准确数字和最后的一位可疑数字。Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定pH、pK或或lgC等对数等对数值，其有效数字的位数取值，其有效数字的位数取决于小数部分（尾数）决于小数部分（尾数）数字的位数，整数部分数字的位数，整数部分只代表该数的方次只代表该数的方次分数或比例系数分数或比例系数(非测量数字）等非测量数字）等不记位数不记位数改变单位，不改变改变单位，不改变有效数字的位数有效数字的位数结果首位为结果首位为8和和9时，时，有效数字可以有效数字可以多计一位多计一位数据中的零双重作用数据中的零双重作用：数字中间和数字后边的数字中间和数字后边的“0”都是有效数字都是有效数字位有效数字：位有效数字：5.108，1.510 数字前边的数字前边的“0”都不是都不是有效数字有效数字(只具有定位的作用只具有定位的作用)3位有效数字：位有效数字：0.0518，5.18 10-2有效数字位数的确定有效数字位数的确定24.01mL和和24.01103 L有效数字都是四位有效数字都是四位90.0%，可视为四位有效数字可视为四位有效数字pH=11.20 两位有效数字两位有效数字Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定分析化学中常用的一些数值，有效数字位数分析化学中常用的一些数值，有效数字位数Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定二、数字的修约规则二、数字的修约规则四四 舍舍 六六 入入 五五 成成 双双4 4 要舍，要舍，6 6 要入要入5 5 后有数进一位后有数进一位5 5 后无数看单双后无数看单双单数在前进一位单数在前进一位偶数在前全舍光偶数在前全舍光数字修约要记牢数字修约要记牢分次修约不应当分次修约不应当例：将下列测量值修约例：将下列测量值修约为为3 3位数位数修约前修约前4.135 4.1254.1054.12514.1349修约后修约后 4.144.124.104.134.13Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定.乘乘除除法法.当几个数据相加或相减时，它们的和或差只能保留当几个数据相加或相减时，它们的和或差只能保留一位可疑数字，应一位可疑数字，应以小数点后位数最少以小数点后位数最少(即绝对误即绝对误差最大的差最大的)的数据为依据。的数据为依据。几个数据相乘除时，积或商的有效数字位数的保留，几个数据相乘除时，积或商的有效数字位数的保留，应以其中相对误差最大的那个数据，即应以其中相对误差最大的那个数据，即有效数字位有效数字位数最少数最少的那个数据为依据。的那个数据为依据。有效数字的运算规则有效数字的运算规则加加减减法法Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定在分析化学的许多计算中，当涉及到常数时，一般在分析化学的许多计算中，当涉及到常数时，一般视为准确的，不考虑其有效数字的位数。视为准确的，不考虑其有效数字的位数。对于高含量组分（对于高含量组分（10%）的测定，分析结果一）的测定，分析结果一般保留般保留4位有效数字；中含量组分（位有效数字；中含量组分（1%-10%）一般要求保留一般要求保留3位有效数字；微量组分（位有效数字；微量组分（QQ5,0.015,0.01，故，故2.502.50应予舍去应予舍去Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定2.2.4d4d检验法检验法3绝对差值绝对差值大于大于4 4 ，则可疑值则可疑值舍去，否舍去，否则保留则保留2将可疑值与将可疑值与平均值进行平均值进行比较比较1求出可疑求出可疑值除外的值除外的其余数据其余数据的平均值的平均值和平均偏和平均偏差差.Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定 酸碱质子理论认为：凡是能给出质子凡是能给出质子H H+的物质是酸的物质是酸凡是能接受质子的物质是碱凡是能接受质子的物质是碱由于一个质子的转移，由于一个质子的转移，HAHA与与A A-形成一对能形成一对能互相转化的酸碱，称为共轭酸碱对，互相转化的酸碱，称为共轭酸碱对，酸碱平衡的理论基础酸碱平衡的理论基础Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定酸碱半反应酸碱半反应:酸给出质子和碱接受质子的反应酸给出质子和碱接受质子的反应HOAcHOAc（酸（酸（酸（酸1 1 1 1）+H+H2 2O O（碱（碱（碱（碱)2)2)2)2）醋酸在水中的离解：醋酸在水中的离解：反应反应反应反应1 1 1 1HOAcHOAc(酸酸酸酸1 1 1 1）OAcOAc-（碱（碱（碱（碱1 1 1 1）+H+H+反应反应反应反应2 2 2 2HH+H+H2 2OO（碱（碱（碱（碱2 2 2 2）HH3 3OO+（酸（酸（酸（酸2 2 2 2）HH3 3OO+（酸酸酸酸2 2 2 2）+OAcOAc-（碱碱碱碱1 1 1 1）共轭酸碱对共轭酸碱对共轭酸碱对共轭酸碱对 氨在水中的离解：氨在水中的离解：氨在水中的离解：氨在水中的离解：反应反应反应反应1 1 1 1NHNH3 3（碱（碱（碱（碱1 1）+H+H+NHNH4 4+（酸（酸（酸（酸1 1 1 1）反应反应反应反应2 2 2 2HH2 2OO（酸（酸（酸（酸2 2 2 2）OHOH-（碱（碱（碱（碱2 2 2 2）+H+H+NHNH3 3（碱（碱（碱（碱1 1 1 1）+H+H2 2OO（酸（酸（酸（酸2 2 2 2）OHOH-（碱（碱（碱（碱2 2 2 2）+NH+NH4 4+（酸（酸（酸（酸1 1 1 1）共轭酸碱对共轭酸碱对共轭酸碱对共轭酸碱对Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定酸碱半反应不可能单独发生酸碱半反应不可能单独发生酸碱反应是两对共轭酸碱对共同作用的结果酸碱反应是两对共轭酸碱对共同作用的结果 酸碱反应的实质是质子的转移酸碱反应的实质是质子的转移结论结论Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定多元酸的离解平衡多元酸的离解平衡一元酸的离解平衡一元酸的离解平衡弱酸的离解平衡弱酸的离解平衡由此可知：共轭酸碱对中，酸的酸由此可知：共轭酸碱对中，酸的酸强，则共轭碱的碱性就弱，如强，则共轭碱的碱性就弱，如H H2 2SOSO4 4、HClOHClO4 4等，其共轭碱的等，其共轭碱的K K K Kb b b b都都都都小到无法测出小到无法测出小到无法测出小到无法测出共轭酸碱对共轭酸碱对HA和和A-有如下关系有如下关系KaKbKw多元酸碱在水中逐级离解，多元酸碱在水中逐级离解，强度逐级递减。强度逐级递减。Ka1Ka2Ka3Ka，给质子能力，给质子能力强，酸的强度强，酸的强度 Kb，得质子能力，得质子能力强，碱的强度强，碱的强度形成的多元共轭酸碱对中最形成的多元共轭酸碱对中最强酸的解离常数强酸的解离常数 KaKa1 1对应最对应最弱共轭碱的解离常数弱共轭碱的解离常数KbKb3 3 Ka1Kb3 Ka2Kb2=Ka3Kb1=KwCompany L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定平衡浓度平衡浓度分析浓度分析浓度分布系数分布系数分布曲线分布曲线溶液体系达平衡后，某一型体的溶液体系达平衡后，某一型体的 浓度，用浓度，用 表示表示 溶液体系达平衡后，各组型体的溶液体系达平衡后，各组型体的 平衡浓平衡浓度之和，用度之和，用 c 表示表示=某种型体平衡浓度某种型体平衡浓度/分析浓度分析浓度c 与溶液与溶液与溶液与溶液 pH pH 值间的关系曲线值间的关系曲线值间的关系曲线值间的关系曲线Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定一元弱酸的分布一元弱酸的分布 HA A-+H+Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定例：计算例：计算pH=5.0时，时，HAc溶液（溶液（0.1000mol/L）中中HAc和和Ac-的分布系数及平衡浓度的分布系数及平衡浓度答：答：Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定二、元弱酸的分布二、元弱酸的分布二、元弱酸的分布二、元弱酸的分布H2C2O4 HC2O4-+H+HC2O4-C2O42-+H+Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定 三元弱酸的分布三元弱酸的分布Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定结结 论论1 1）分析浓度和平衡浓度是相互联系却又完全）分析浓度和平衡浓度是相互联系却又完全 不同的概念，两者通过不同的概念，两者通过联系起来联系起来2 2）对于任何酸碱性物质，满足）对于任何酸碱性物质，满足 1+2+3+-+n =11+2+3+-+n =13 3）取决于取决于KaKa，KbKb及及H+H+的大小，与的大小，与C C无关无关 HAHA体系中，当体系中，当KaKa一定时，一定时，PHPH越小，越小，HAHA越大。越大。Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定计算几种酸溶液计算几种酸溶液H+的最简式及使用条件的最简式及使用条件 Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定定义：定义：能够抵抗外加能够抵抗外加少量强酸、强碱或稍少量强酸、强碱或稍加稀释，其自身加稀释，其自身pHpH不发生显著变化的性不发生显著变化的性质，称为质，称为缓冲作用缓冲作用。具有缓冲作用的溶液具有缓冲作用的溶液称为称为缓冲溶液缓冲溶液。缓冲溶液缓冲溶液组成：组成：浓度较大的弱酸浓度较大的弱酸（或弱碱）及其共轭碱（或弱碱）及其共轭碱（或共轭酸）组成。如（或共轭酸）组成。如 HAcAc-、NH4+NH3等。等。Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定缓冲溶液缓冲溶液pKa缓冲范围缓冲范围氨基乙酸氨基乙酸+HCl2.351.53.0氯乙酸氯乙酸+NaOH2.8623.5甲酸甲酸+NaOH3.7734.5HAc+NaAc4.7645.5六次甲基四胺六次甲基四胺+HCl5.134.56.0H2PO4-+HPO42-7.216.58三羟甲基甲胺三羟甲基甲胺+HCl8.217.59硼砂硼砂(H3BO3+H2BO3-)9.248.510NH4+NH39.258.510Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定缓冲溶液缓冲溶液pHpH值的计算：值的计算：例1 某缓冲溶液有0.10mol/LHOAc和0.15mol/LNaOAc，试问此时的pH为多少？例2 欲配制pH=10.0的缓冲溶液1L，已知NH4Cl溶液浓度为1.0mol/L，问需用多少mL密度为0.88 g/mL的氨水（=28%）？Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定使使1L缓冲溶液的缓冲溶液的PH值增加值增加1个单位所需要加入强碱物质的个单位所需要加入强碱物质的量，或使溶液量，或使溶液PH值减少值减少1个单位所需要加入强酸物质的量个单位所需要加入强酸物质的量缓冲容量缓冲容量缓冲容量越大，缓冲容量越大，其缓冲能力越其缓冲能力越强强缓冲组分的浓度比缓冲组分的浓度比为为1 1：1 1时，缓冲容量时，缓冲容量最大最大产生缓冲作用产生缓冲作用组分的浓度越高，组分的浓度越高，缓冲容量越大。缓冲容量越大。定定义义缓冲溶液缓冲溶液pH 的的缓冲范围缓冲范围为为pH=PKa1Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定酸碱指示剂酸碱指示剂酸式体酸式体和碱式和碱式体颜色体颜色明显不明显不同同溶液溶液pH变变化化指示指示剂结构改剂结构改变变指示指示终点变化终点变化特点特点弱的弱的有机有机酸碱酸碱Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定例例：pKpKInIn 理论范围理论范围理论范围理论范围 实际范围实际范围实际范围实际范围甲基橙甲基橙甲基橙甲基橙 3.4 2.44.4 3.14.43.4 2.44.4 3.14.4甲基红甲基红甲基红甲基红 5.1 4.16.1 4.46.25.1 4.16.1 4.46.2 酚酞酚酞酚酞酚酞 9.1 8.110.1 8.010.09.1 8.110.1 8.010.0百里酚酞百里酚酞百里酚酞百里酚酞 10.0 9.011.0 9.410.610.0 9.011.0 9.410.6指示剂理论变色范围 pH=p KIn 1指示剂理论变色点 pH=p KIn ，In-=HIn实际与理论的变色范围有差别，深色比浅色灵敏实际与理论的变色范围有差别，深色比浅色灵敏 指示剂的变色范围越窄，指示变色越敏锐指示剂的变色范围越窄，指示变色越敏锐Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定三、混合指示剂三、混合指示剂 组成组成 1 1指示剂指示剂+惰性染料惰性染料 例：例：甲基橙甲基橙+靛蓝（靛蓝（紫色紫色绿色绿色）2 2两种指示剂混合而成两种指示剂混合而成 例：例：溴甲酚绿溴甲酚绿+甲基红甲基红（橙色橙色绿色绿色）特点特点:变色敏锐；变色范围窄变色敏锐；变色范围窄Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定一元酸碱的滴定一元酸碱的滴定1.强碱（酸）滴定强酸（碱）：NaOH（0.1000mol/L）HCL（0.1000mol/L,20.00mL）1 1滴定过程中滴定过程中pHpH值的变化值的变化2 2滴定曲线的形状滴定曲线的形状3 3滴定突跃滴定突跃4 4影响滴定突跃的因素和指示剂的选择影响滴定突跃的因素和指示剂的选择 主要讨论：主要讨论：Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定滴定过程中滴定过程中pHpH值的变化值的变化Vb=0Vb VaVb=VaVb VaPH=4.3PH=1PH=7.0PH=9.7Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定指示剂选择原则指示剂选择原则 指示剂变色点指示剂变色点pHpH处于滴定突跃范围处于滴定突跃范围内（指示剂变色范围部分或全部落在滴定突跃范围内）内（指示剂变色范围部分或全部落在滴定突跃范围内）滴定突跃：滴定突跃：化学计量点前后化学计量点前后0.1%变化引起变化引起pH 值突然改变的现象值突然改变的现象影响滴定突跃的因素影响滴定突跃的因素浓度：浓度：C C，pHpH，可选指示剂多，可选指示剂多例：例：C C1010倍，倍，pHpH2 2个单位个单位Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定一元酸碱的滴定一元酸碱的滴定1.强碱滴定弱酸强碱滴定弱酸强碱滴定弱酸强碱滴定弱酸：NaOH（0.1000mol/L）HAc（0.1000mol/L,20.00mL）1 1滴定过程中滴定过程中pHpH值的变化值的变化2 2滴定曲线的形状滴定曲线的形状3 3影响滴定突跃的因素和指示剂的选择影响滴定突跃的因素和指示剂的选择4 4弱酸被准确滴定的判别式弱酸被准确滴定的判别式主要讨论：主要讨论：Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定滴定过程中滴定过程中pHpH值的变化值的变化Vb=0Vb VaVb=VaVb VaPH=7.7PH=2.87PH=8.72PH=9.7Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定（2）滴定曲线滴定曲线Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定（3）影响滴定突跃的因素和指示剂的选择）影响滴定突跃的因素和指示剂的选择指示剂的选择：指示剂的选择：pH=7.749.7，选碱性范围变色的酚酞，百里酚酞，选碱性范围变色的酚酞，百里酚酞影响因素：影响因素：被滴定酸的性质被滴定酸的性质，浓度，浓度 C一定，一定，Ka，pH Ka一定，一定，C，pH（滴定准确性越差）（滴定准确性越差）Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定（4）滴定可行性判断）滴定可行性判断 弱酸能被准确滴定的判别式弱酸能被准确滴定的判别式：Ca Ka 10-8 且且c010-3 mol/L 强碱能被准确滴定的判别式：强碱能被准确滴定的判别式：Cb Kb 10-8 且且c010-3 mol/LCompany L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定3.3.3.3.强酸滴定弱碱强酸滴定弱碱强酸滴定弱碱强酸滴定弱碱HCl（0.1000mol/L）NH3 H2O（0.1000mol/L,20.00mL）1.1.滴定曲线：滴定曲线：与强碱滴定强酸类似，曲线变化相反与强碱滴定强酸类似，曲线变化相反2.2.影响滴定突跃的因素和指示剂的选择：影响滴定突跃的因素和指示剂的选择：（1 1）影响因素：被滴定碱的性质，浓度）影响因素：被滴定碱的性质，浓度 （2 2）指示剂选择：）指示剂选择：pH=6.34pH=6.344.304.30，选甲基橙，甲基红选甲基橙，甲基红3 3弱碱能被准确滴定的判别式：弱碱能被准确滴定的判别式：C Cb b K Kb b 10 10-8-8Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定 H3PO4 H+H2PO4-K Ka1a1=1010-2.-2.1212 H2PO4-H+HPO42-K Ka2a2=10=10-7.21-7.21 HPO42-H+PO43-K Ka3a3=10=10-12.7-12.7强碱滴定多元酸强碱滴定多元酸NaOH（0.1000mol/L）H3PO4（0.1000mol/L，20.00mL）1 1滴定的可行性判断滴定的可行性判断2 2化学计量点化学计量点pHpH值的计算和指示剂的选择值的计算和指示剂的选择主要讨论：主要讨论：Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定（1）滴定的可行性判断）滴定的可行性判断 多元酸碱被准确分步滴定的判别式：多元酸碱被准确分步滴定的判别式：多元酸碱被准确分步滴定的判别式：多元酸碱被准确分步滴定的判别式：C C C Ca a a a K K K Kai aiai ai 10 10 10 10-8 -8 -8 -8 或或或或C C C Cb b b b K K K Kbibibibi 10 10 10 10-8-8-8-8 可以被准确滴定可以被准确滴定可以被准确滴定可以被准确滴定K K K Kai aiai ai /K K K Kai+1ai+1ai+1ai+1 101010104 4 4 4 或或或或K K K Kbibibibi /K K K Kbi+1bi+1bi+1bi+1 101010104 4 4 4 可可可可以以以以被被被被分分分分步步步步 准确滴定准确滴定准确滴定准确滴定 C Ca a K Ka1a1 10 10-8-8 且且K Ka1a1/K/Ka2a210104 4 第一级能准确、分步滴定第一级能准确、分步滴定 C Ca a K Ka2a2 10 10-8-8 且且K Ka2a2/K/Ka3a310104 4 第二级能准确、分步滴定第二级能准确、分步滴定 C Ca a K Ka3a31010-8-8 第三级不能被准确滴定第三级不能被准确滴定 Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定（2 2）化学计量点）化学计量点pHpH值的计算和指示剂的选择值的计算和指示剂的选择当第一级当第一级H H+被完全滴定后，溶液组成被完全滴定后，溶液组成NaHNaH2 2POPO4 4是是 两两性物质性物质甲基橙，甲基橙，甲基橙，甲基橙，甲基红甲基红甲基红甲基红 溴甲酚绿溴甲酚绿+甲基橙甲基橙 酚酞酚酞+百里酚酞百里酚酞（3）滴定曲线滴定曲线当第二级当第二级当第二级当第二级H HH H+被完全滴定后，溶液组成被完全滴定后，溶液组成被完全滴定后，溶液组成被完全滴定后，溶液组成NaNaNaNa2 2 2 2HPOHPOHPOHPO4 4 4 4两性两性两性两性物质物质物质物质Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定2.强酸滴定多元碱强酸滴定多元碱HCl（0.1000mol/L）Na2CO3（0.1000mol/L，20.00mL）CO32-+H+HCO3-Kb1=10-3.75HCO3-+H+H2CO3 Kb2=10-7.621.1.滴定可行性的判断滴定可行性的判断2.2.化学计量点化学计量点pHpH值的计算和指示剂的选择值的计算和指示剂的选择主要讨论：主要讨论：Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定（1 1）滴定可行性的判断滴定可行性的判断 C Cb b K Kb1b1 1010-8-8 且且K Kb1b1 /K Kb2b210104 4 第第一一级级能能被被准准确确、分分步滴定步滴定C Cb b K Kb2b2 10 10-8 -8 第二级能被准确滴定第二级能被准确滴定Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定（2 2）化学计量点化学计量点pHpH值的计算和指示剂的选择值的计算和指示剂的选择第一级第一级COCO3 32-2-被完全滴定后，溶液组成被完全滴定后，溶液组成NaHCONaHCO3 3两性物质两性物质酚酞酚酞酚酞酚酞 甲基橙甲基橙甲基橙甲基橙 当第二级当第二级当第二级当第二级HCOHCOHCOHCO3 3 3 3-被完全滴定后，溶液组成被完全滴定后，溶液组成被完全滴定后，溶液组成被完全滴定后，溶液组成COCOCOCO2 2 2 2+H+H+H+H2 2 2 2O O O O (H(H(H(H2 2 2 2COCOCOCO3 3 3 3 饱和溶液，饱和溶液，饱和溶液，饱和溶液，0.04mol/L0.04mol/L0.04mol/L0.04mol/L）Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定Company L分析检验技术分析检验技术威海职业学院生物与化学工程系任务任务1 1 处理水总碱度的测定处理水总碱度的测定1、混合碱的分析、混合碱的分析:准确称取一定量试样，用蒸馏水溶解后，先以酚酞为指示剂，用HCl标液滴至红色消失，消耗HCl体积V1，然后加甲基橙，继续用HCl滴至溶液由黄色变为橙红色，消耗H