酸堿中和滴定誤差分析

劉亞珍

摘要：本文論述、分析了酸堿中和滴定中誤差生產(chǎn)和原因。

關(guān)鍵詞：滴定;酸堿中和滴定;堿中和滴定;系統(tǒng)誤差;偶然誤差

一、前言

1、滴定

（1）、定義：滴定是一種化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作也是一種定量分析的手段。它通過兩種溶液的定量反應(yīng)來確定某種溶質(zhì)的含量。滴定最基本的公式為：c1 V1 / ν1 = c2 V2 / ν2

其中c為溶液濃度，V為溶液體積，ν為反應(yīng)方程序中的系數(shù)。

（2）、原理：滴定過程需要一個(gè)定量進(jìn)行的反應(yīng)，此反應(yīng)必須能完全進(jìn)行，且速率要快，也就是平衡常數(shù)、速率常數(shù)都要較大。而且反應(yīng)還不能有干擾測量的副產(chǎn)物，副反應(yīng)更是不容許的。

在兩種溶液的滴定中，未知濃度的溶液裝在滴定管里，已知濃度的溶液裝在下方的錐形瓶里。通常把已知濃度的溶液叫做標(biāo)準(zhǔn)溶液，它的濃度是與不易變質(zhì)的固體基準(zhǔn)試劑滴定而測得的。

反應(yīng)停止時(shí)，讀出用去滴定管中溶液的體積，即可用公式算出濃度。

2、酸堿中和滴定

酸堿中和滴定是用來測定酸或堿濃度的一個(gè)重要的定量實(shí)驗(yàn)，具體知識(shí)要點(diǎn)如下：

（1）、定義：用已知物質(zhì)的量濃度的酸（或堿）來測定未知物質(zhì)的量濃度的堿（或酸）的方法。

（2）、原理：若是一元酸和一元堿的中和滴定，則。

中和滴定的關(guān)鍵是準(zhǔn)確測定參加反應(yīng)的兩種溶液的體積，及準(zhǔn)確判斷中和反應(yīng)是否恰好進(jìn)行完全。

3、堿中和滴定

（1）、定義：用已知物質(zhì)的量濃度的酸（或堿）來滴定未知物質(zhì)的量濃度的堿（或酸）的方法叫酸堿中和滴定。

（2）、堿中和滴定的原理：酸堿中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是酸電離產(chǎn)生的H+和堿電離產(chǎn)生的OH—結(jié)合生成水的反應(yīng)：即 H++OH—=H2O

（3）、計(jì)算關(guān)系式：已知酸的濃度為cA，酸的體積為VA，未知濃度的堿的體積為VB，求未知的堿濃度為cB，且酸的元數(shù)為a，堿的元數(shù)為b。則 cA·a·VB=cB·b·VB，所以 cB =a·cA·VA? /? b·VB 同理，如堿的濃度已知，酸的濃度未知，則cB·b·VB=cA ·a·VA，所以cB =b·c B·VB / a·VA。總之，設(shè)c待、V待、c標(biāo)、V標(biāo) 分別為待測酸（或堿）及標(biāo)準(zhǔn)堿（或酸）的物質(zhì)的量濃度和體積，有：c待? ·V待 ?= c標(biāo) · V標(biāo)? 即 c待 = c標(biāo)·V標(biāo) / V待 在中和滴定過程中，產(chǎn)生的誤差分析均可通過引起V標(biāo)的偏大或偏小，來判斷c待測定值的偏高或偏低。因此，誤差分析中V標(biāo)的分析是關(guān)鍵。

二、分析引起誤差的主要因

綜合中和滴定實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，引起實(shí)驗(yàn)誤差的因素主要有以下幾個(gè)方面：

1、儀器誤差的來源

（1）、儀器清洗不當(dāng)引起的誤差

①、盛標(biāo)準(zhǔn)液的滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗，使標(biāo)準(zhǔn)液被稀釋，導(dǎo)致V標(biāo) 偏大，則待測液濃度c待 偏高;

②、盛待測液的滴定管未用待測液潤洗，使待測液被稀釋，導(dǎo)致V標(biāo) 偏小，則使待測濃度c待 偏低;

③、錐形瓶用待測液潤洗，使V標(biāo) 偏大，則使待測液濃度c待 偏高;

④、錐形瓶先用蒸餾水清洗，并保留部分蒸餾水，因H+?或OH-的物質(zhì)的量未變，則待測液濃度不變。

（2）、讀數(shù)不當(dāng)引起的誤差

因滴定管刻度“0”點(diǎn)在上，且由上到下刻度由小到大，“仰視”滴定管內(nèi)液面，視線下移，測得刻度值偏大;“俯視”讀數(shù)，視線上移，測得刻度值偏小。故：

①、滴定達(dá)終點(diǎn)后仰視讀數(shù)，導(dǎo)致V標(biāo) 偏大，則c待 偏高;

②、滴定達(dá)終點(diǎn)后俯視讀數(shù)，導(dǎo)致V標(biāo) 偏小，則c待 偏低。

若開始和終點(diǎn)讀數(shù)方法不同，可具體分析V標(biāo) 變化，判斷c待 的偏差（大或?。?。

（3）、操作不當(dāng)引起的誤差

①、裝標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)滴定管尖嘴處氣泡未排盡，滴定過程中氣泡消失。這種現(xiàn)象若是發(fā)生于裝待測液滴定管：由于加待測液少，必使V標(biāo) 小，則c待 偏低;若發(fā)生于裝標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管：刻度顯示的大，即V標(biāo) 偏大，則c待 偏高。

②、裝標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管開始時(shí)無氣泡，滴定結(jié)束產(chǎn)生氣泡，則消耗液體的體積被氣泡占據(jù)，V標(biāo) 小，則c待 偏低。

③、滴定過程中，待測液被振蕩濺出錐形瓶，則V標(biāo) 減小，c待 偏低。

④、溶液變色未保持30秒，即停止滴定，則V標(biāo) 減小，c待 偏低。

⑤、滴定管漏液或滴定結(jié)束下端尖嘴處有懸液，實(shí)際進(jìn)入錐形瓶的標(biāo)準(zhǔn)液少，即V標(biāo) 偏大，c待 偏高。

⑥、滴定過快成細(xì)流，立即讀數(shù)，導(dǎo)致V標(biāo) 偏大，c待 偏高。

（4）、指示劑使用不當(dāng)引起的誤差

①、用強(qiáng)酸滴定弱堿，指示劑選用酚酞，則V標(biāo) 減小，c待 偏低。

②、用強(qiáng)堿滴定弱酸，指示劑選用甲基橙，則V標(biāo) 減小，c待 偏低。

（5）、變色誤差

溶液變色未保持30秒，即停止滴定，則V標(biāo)偏小，c測偏小。

以上我提到的都是酸堿中和滴定分析中最常見的系統(tǒng)誤差。系統(tǒng)誤差是由某些必然的或經(jīng)常的原因造成的。其來源有方法誤差，儀器、試劑誤差及操作誤差等。系統(tǒng)誤差對(duì)分析結(jié)果的影響有一定的規(guī)律性，在重復(fù)測量時(shí)誤差的大小常常比較接近，并且會(huì)反復(fù)出現(xiàn)。與理論值相比，實(shí)驗(yàn)值要么都提高，要么都偏低。系統(tǒng)誤差常用作空白試驗(yàn)和對(duì)照實(shí)驗(yàn)的方法消除或克服。在不加試樣的情況下，按照樣品分析步驟和條件進(jìn)行分析試驗(yàn)稱為空白試驗(yàn)，所得結(jié)果稱為空白值。從試樣測定結(jié)果中扣除空白值，便可以消除因試劑、蒸餾水及實(shí)驗(yàn)儀器等因素引起的系統(tǒng)誤差。將組分含量已知的標(biāo)準(zhǔn)樣品和待測樣品在相同條件下進(jìn)行分析測定。用標(biāo)準(zhǔn)樣品的測定值與其真實(shí)值的差值來校正其他測量結(jié)果，這種方法稱為對(duì)照試驗(yàn)。除此之外，還可以通過校準(zhǔn)儀器來消除儀器誤差，通過制訂正確的操作規(guī)程克服操作誤差。

三、酸堿中和滴定分析中的偶然誤差

偶然誤差是由一系列微小變化的偶然原因造成的。例如，稱量同一物體時(shí)，室溫或濕度如有微小變動(dòng)都會(huì)引起偶然誤差，使得稱量結(jié)果不一致。這種誤差大小不定，時(shí)正時(shí)負(fù)，往往找不出確定的原因，因些很難控制、校正和測定它。但偶然誤差符合統(tǒng)計(jì)規(guī)律，表現(xiàn)為正負(fù)誤差出現(xiàn)的機(jī)會(huì)相等，小誤差出現(xiàn)的機(jī)會(huì)多而大誤差出現(xiàn)的機(jī)會(huì)少。因此，在消除了系統(tǒng)誤差的前提下，可以通過增加測定次數(shù)取平均值的辦法克服偶然誤差。

（作者單位：北方華安工業(yè)集團(tuán)有限公司）