莫爾滴定法縮微減量的研究

喬建仙 王帥 劉暢 雷猛 曹靜瀅

【摘要】本文通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)“莫爾法測(cè)定氯化物中氯含量”試劑的濃度、用量及指示劑的用量進(jìn)行縮減，在保證實(shí)驗(yàn)效果的前提下，將此實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了微型化，并對(duì)常規(guī)實(shí)驗(yàn)與微型化后實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了多方面的對(duì)比研究，由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知：微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)比之常規(guī)實(shí)驗(yàn)有著巨大的優(yōu)越性。

【關(guān)鍵詞】微型實(shí)驗(yàn) 滴定 莫爾法

【中圖分類號(hào)】O61-33 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2019）31-0155-01

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)的支柱和靈魂，同時(shí)也是增進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維、增強(qiáng)動(dòng)手能力的有效途徑。通過(guò)這一途徑，能有效增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、完善創(chuàng)新思維，增強(qiáng)學(xué)生素質(zhì)，使素質(zhì)教育和學(xué)科教育成為整體，是實(shí)施素質(zhì)教育的重要環(huán)節(jié)。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)（microscale chemical experiment或microscale laboratory，簡(jiǎn)寫為M.L.）是將化學(xué)實(shí)驗(yàn)在微型化的儀器中進(jìn)行，而不是在常規(guī)儀器中發(fā)生，試劑用量也僅僅為常規(guī)用量的幾十分之一甚至幾千分之一，可達(dá)到節(jié)約、準(zhǔn)確、明顯、安全、省時(shí)省事、環(huán)保、高效的功能。[1-3]微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是近幾年來(lái)迅速發(fā)展的化學(xué)實(shí)驗(yàn)新方法和新技術(shù)，也是國(guó)際公認(rèn)的體現(xiàn)綠色化學(xué)思想的新變革和新舉措。它是在保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的前提下，盡可能以少的試劑來(lái)獲取更多的化學(xué)信息的技術(shù)。它獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)（環(huán)保、安全、創(chuàng)造性等）使其迅速獲得廣大化學(xué)界人士的青睞。[4-5]

本文以沉淀滴定實(shí)驗(yàn)“莫爾法測(cè)定氯化物中氯含量”為例，在保證實(shí)驗(yàn)效果的前提下，通過(guò)對(duì)試劑的濃度、用量及指示劑的濃度用量進(jìn)行縮減，將此實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了微型化，并對(duì)常規(guī)實(shí)驗(yàn)與微型化后實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了多方面的對(duì)比研究。

1.常規(guī)滴定（50ml滴定管）

用已知濃度的AgNO3溶液（c=0.04933mol/L）滴定25.00ml待測(cè)NaCl溶液，加5% K2CrO4指示劑20滴，結(jié)果如表1：

由表1可知，待測(cè)NaCl溶液濃度為0.04995mol/L，相對(duì)平均偏差為2.165×10-5，結(jié)果可用。

2.微型實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)

常規(guī)實(shí)驗(yàn)與微型實(shí)驗(yàn)所需試劑用量見表2.1。通過(guò)比較可以發(fā)現(xiàn)：微型實(shí)驗(yàn)所需要的試劑量大大減少，操作時(shí)間會(huì)隨之縮減，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣、廢液和廢渣減少，對(duì)環(huán)境的污染與破壞程度變小，同時(shí)對(duì)于實(shí)驗(yàn)室“三廢”的回收與處理也將變得更加簡(jiǎn)單和省時(shí)省力，節(jié)約了資源，為實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)的目標(biāo)打下基礎(chǔ)。

3.微型實(shí)驗(yàn)試劑濃度優(yōu)化

將原溶液分別稀釋2倍、4倍、5倍、8倍和10倍，進(jìn)行試劑濃度優(yōu)化，采用5ml的滴定管進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果如表3所示。

滴定實(shí)驗(yàn)要求的實(shí)驗(yàn)誤差在0.2%以內(nèi)，即≤2×10-3。表3顯示，在對(duì)濃度進(jìn)行優(yōu)化的過(guò)程中，將原溶液濃度稀釋4倍、5倍和8倍的時(shí)，滴定結(jié)果符合實(shí)驗(yàn)要求，將原溶液濃度稀釋2倍和10倍的時(shí)，誤差遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出實(shí)驗(yàn)要求范圍，結(jié)果不可用。

結(jié)論

將常規(guī)實(shí)驗(yàn)所用的50ml滴定管改為5ml的微型滴定管，將原試劑濃度（0.04933mol/L）稀釋4-8倍時(shí)，滴定誤差≤0.2%，結(jié)果滿意。

綜上所述：微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)使用的試劑較少，降低了成本，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)“三廢”也大大減少，藥品消耗量縮減，實(shí)驗(yàn)耗時(shí)短，學(xué)生動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的欲望相對(duì)提高，比之常規(guī)實(shí)驗(yàn)有著巨大的優(yōu)越性。

參考文獻(xiàn)（References）

[1]Mayo D W，Pike R M， Butcher S S， Microscale Techniques For The Organic Laboratory[M]，New York：Wiley，1991

[2]周寧懷.微型無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)[M]，北京：科學(xué)出版社，2000年.

[3]周寧懷，宋學(xué)梓.微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)[M]，杭州：浙江科技出版社，1992.

[4]方金祥，微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)之設(shè)計(jì)與制備[M]，臺(tái)灣高雄：高雄復(fù)文圖書出版社， 1998.

[5]吳茂英，肖楚民，韓峭峰等， 無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)微型化的新嘗試及其教學(xué)效果[J]， 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理， 2008（3）：16.

[6]四川大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院， 浙江大學(xué)化學(xué)系， 分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)[M]， 北京： 教育教育出版社，2003（第三版）

作者簡(jiǎn)介：

喬建仙（1980-），女，講師，主要從事化學(xué)相關(guān)的理論及實(shí)驗(yàn)教學(xué)。