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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?

時間:2024/9/21閱讀:163
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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準溶液,通過測量溶液 pH 值的變化來確定滴定終點。根據所消耗的酸標準溶液的體積,計算出樣品中氫氧化鈉和碳酸鈉的含量。

    • 例如:使用自動滴定裝置,將酸標準溶液逐滴加入樣品中,同時使用 pH 電極監測溶液的 pH 值。當 pH 值發生突變時,即為滴定終點。

  2. 電位滴定法
    • 原理:基于測量指示電極和參比電極之間的電位差。在滴定過程中,電位差會隨著滴定劑的加入而發生變化。通過監測電位的突躍來確定滴定終點,從而計算出堿的含量。

    • 比如:使用銀/氯化銀參比電極和玻璃 pH 電極作為指示電極,當滴定達到終點時,電位會出現明顯的突躍。

  3. 比色法
    • 原理:讓樣品與特定的顯色試劑反應,生成具有特定顏色的化合物。通過測量反應后溶液對特定波長光的吸收程度,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后,溶液顏色加深。使用分光光度計測量其在特定波長下的吸光度,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用,以下為您詳細介紹:


首先,準備已知濃度的酸標準溶液,通常會選用鹽酸或硫酸。


在分析過程中,將待測溶液引入分析儀的反應室。


步,先向待測溶液中加入指示劑。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,用酸標準溶液進行滴定。


當溶液的紅色剛好褪去時,此時消耗的酸標準溶液的量對應著氫氧化鈉的含量。這是因為氫氧化鈉與酸的反應是一步完成的。


接下來,再向溶液中加入甲基橙指示劑。


繼續用酸標準溶液滴定,直到溶液由黃色變為橙色。這一步消耗的酸標準溶液的量對應著碳酸鈉轉化為所消耗的酸的量。


通過記錄兩次滴定所消耗的酸標準溶液的總體積,結合酸標準溶液的濃度以及化學反應的計量關系,就可以計算出氫氧化鈉和碳酸鈉的含量。


例如,假設使用 0.1mol/L 的鹽酸標準溶液進行滴定,次滴定至指示劑變色時,消耗了 10mL 鹽酸,第二次滴定至甲基橙指示劑變色時,又消耗了 15mL 鹽酸。


根據化學反應式:


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應的是氫氧化鈉的量,所以氫氧化鈉的物質的量等于 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化為,這部分消耗的鹽酸的物質的量等于 0.1mol/L × 0.015L = 0.0015mol 。


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


通過這樣的計算,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簡單、成本較低、結果較為準確可靠等優點,但也需要注意指示劑的選擇、滴定速度的控制以及標準溶液的準確配制和標定等因素,以確保分析結果的準確性。



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