实验四 乙酸的电位滴定分析及其解离常数的测定一、目的要求1 •学习电位滴定的基本原理及操作技术2•运用pH-V曲线和(△ pHAV) -V曲线与二级微商法确定滴定终点3•学习测定弱酸离解常数的方法实验原理乙酸HAc是一弱酸，其pKa = 4.74，当以标准碱溶液滴定乙酸试液时，在化学计量点附 近可以观察到pH的突跃以玻璃电极与饱和甘汞电极插入试液即组成如下的工作电池：1Ag,AgCI I HCI(0.1 mol L_J 丨玻璃膜丨 HAc 试液丨 KCI(饱和)I Hg2Cb,Hg该工作电池的电动势在酸度计上反映出来，并表示为滴定过程中的 pH，记录加入标准碱溶液的体积 V和相应的被滴定溶液的体积 也可用二级微商法，于ApH- AV2=0处确定终 点根据标准碱溶液的浓度、 消耗的体积和试液的体积， 即可求得试液中乙酸的浓度或含量根据乙酸的解离平衡：HAc(aq) ~ H (aq) + Ac (aq)其解离常数+ -[H ] [Ac ][HAc]当滴定分数为50%时，[Ac-] = [HAc]，此时Ka = [H +]，即pKa = pH 因此在滴定分数为 50%处的pH，即为乙酸的pKa。
三、仪器和试剂1•酸度计2•玻璃电极3•甘汞电极4•容量瓶 50ml 100ml5•吸量管6•微量滴定管9. 0.1mol/LHAc10. pH=4.00、pH=6.88 标准缓冲溶液(20C)四、操作步骤1•调试仪器：接通电源，将选择开关置于 pH档，连接好电极，调节温度档于室温2•将pH=6.88 (20C)的标准缓冲溶液置于 50mL的烧杯中，放入磁力子，开动搅拌器,调节定位档，再用 pH=4.00 (20C)的标准缓冲溶液校核，调节斜率挡，反复调节，相对固定，所得读数与测量温度下的缓冲溶液的标准值之差应在 ±0.05pH单位之内3•准确吸取lO.OOmL邻苯二甲酸氢钾标准溶液于 100mL烧杯中，加水约30mL,放入磁力子•4•将待标定的NaOH溶液装入滴定管中，调节液面在 O.OOmL处5•开动搅拌器，调节适当的搅拌速度， 进行粗测，即测量在加入 NaOH溶液OmL、1mL、 2mL…8mL、9mL、10mL时的各点的pH初步判断发生 PH突跃时所需的 NaOH体积范围 (△ Vex) °6•重复3、4操作，然后进行细测，即在化学计量点附近取较小的体积增量，以增加测 量点的密度，并在读取滴定管读数时，读准至小数点后第二位。
如在粗测时△ Vex为8~9mL , 则在细测时，在加入8.00mLNaOH后，以O.IOmL为体积增量，测量加入NaOH溶液8.00 mL、 8.10 mL、8.20 mL …8.90mL和 9.00 mL 时各点的 pH 值7•吸取乙酸试液10.00 mL,置于100 mL烧杯中，加水约 30 mL.8•仿照标定 NaOH时的粗测和细测步骤，对乙酸进行测定在细测的( 1/2)△ Vex处,也应该适当增加测量点的密度 ，如△ Vex为4~5 mL,可测量加入2.00 mL、2.10 mL…2.40mL和 2.50 mLNaOH溶液时各点的 pH值五、数据处理1、NaOH溶液浓度的标定(1 )实验数据及计算粗测 AV ex= mLV/mL012345678910 pH> 10.00细测V/mLpHApH/ AVApH/ aV根据实验数据，计算 ApH/ AV和化学计量点附近的 A2pH/ AV2,填入表中(2) 于方格纸上作pH-V和(ApH/ AV) -V曲线，找出终点体积 Vep.(3) 用内插法求出 A2pH/ aV=0处的溶液的NaOH体积Vep.(4) 根据(3)所得的Vep，计算NaOH标准溶液的浓度。
2、乙酸浓度及解离常数 Ka的测定(1 )实验数据及计算粗测 AV ex= mLV/mL012345678910 pH> 10.00细测(半中和点)1 /2 AVxpH细测V/mLpHApH/ AVApH/ aV仿照上述NaOH溶液浓度标定的数据处理方法，画出曲线，求出终点 Vep2) 计算原始试液中乙酸的含量，以 g. L-1表示3) 在pH-V曲线上，查找体积相当于 1/2 AVep时的pH，即为乙酸的pKa注：pKa一定要在pH-V曲线上描出并读出相应数据(直接打印的请用 16K或B5)】六、思考题(任选两题)1 •若改变所测乙酸溶液的浓度，乙酸的解离常数有无变化？2 •测定一系列同种溶液的 pH值时，测定顺序由稀到浓和由浓到稀，其结果可能有何不同？3. 如何确定pH计已校正好？-1 - 14. 将10mL0.2 mol • HAc溶液和10mL0.1 mol • NaOH溶液混合后，所得溶液是否具有缓冲能力？5•常用标准缓冲溶液有哪几种?七、备注1 .介绍pH计的使用方法2 •强调移液管的使用实验五一、目的要求原子吸收分光光度法测定自来水中钙、镁的含量 标准曲线法1. 掌握原子吸收分光光度法的基本原理；2. 了解原子吸收分光光度计的基本结构及其使用方法;3. 掌握标准曲线法测定自来水中钙、镁的含量的方法。
二、实验原理原子吸收分光光度法是基于物质所产生的原子蒸气对特定谱线 （即待测元素的特征谱线）的吸收作用进行定量分析的一种方法若使用锐线光源，待测组分为低浓度，在一定的实验条件下，基态原子蒸气对共振线的吸 收符合下式： A= ； cl当I以cm为单位，c以mol L-1为单位表示时，8称为摩尔吸收系数，单位为mol L-1 cm-1 上式就是Lambert-beer定律的数学表达式如果控制 I为定值，上式变为 A=Kc上式就是原子吸收分光光度法的定量基础定量方法可用标准加入法或标准曲线法标准曲线法是原子吸收分光光度分析中常用的定量方法， 常用于未知试液中共存的基体成分较为简单的情况， 如果溶液中基体成分较为复杂， 则应在标准溶液中加入相同类型和浓度的基体成分，以消除或减少基体效应带来的干扰， 必要时须采用标准加入法而不是标准曲线法标准曲线法的标准曲线有时会发生向上或向下弯曲现象要获得线性好的标准曲线， 必须选择适当的实验条件，并严格实行三、仪器和试剂1•原子吸收分光光度计 AA320N型（上海分析仪器厂）2•空心阴极灯 钙、镁空心阴极灯3•无油空气压缩机4•乙炔钢瓶5•通风设备6•容量瓶、移液管等7•钙标准储备液（1000 gmL-1）-18•钙标准使用液（100卩g.mL）19•镁标准储备液（1000卩g.mL）10.镁标准使用液（25卩g.mL1）四、实验条件钙镁1、吸收线波长（nm）422.7285.22、空心阴极灯电流（mA）10103、狭缝宽（mm）0.5 （ 2 档）0.2 （1 档）4、燃烧器高度（mm）6.04.0-15、乙炔流量（L min ）0.80.7-16、、空气流量（L min ）4.54.5五、 实验步骤1、 配制标准溶液系列(1) Ca标准溶液系列 准确吸取0.50, 1.00 , 2.00, 3.50, 5.00 mL上述Ca标准使用 液，分别置于五只 50 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀备用。
2) Mg标准溶液系列 准确吸取0.50，1.00，1.50，2.00，3.00 mL上述Mg标准使用 液，分别置于五只 50 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀备用2、 自来水样品溶液打开自来水开关，取中间水样备用测定Ca不稀释，测定 Mg稀释1倍(视具体情况而定)根据实验条件，将原子吸收分光光度计， 按仪器操作步骤进行调节， 待仪器电路和气路系统达到稳定，即可测定以上各溶液的吸光度六、 数据处理1 •记录实验条件(1) 仪器型号(2) 吸收线波长(nm)(3) 空心阴极灯电流(mA)(4) 光谱通带或光谱带宽(nm)(5) 乙炔流量(L min —1)(6) 空气流量(L min —1)(7) 燃助比2.列表记录测量Ca、Mg标准系列溶液的吸光度5 样品测定序号 1 2Mg浓度-1/mg?L 1A1吸光度 A2A A3QCa浓度-1/mg?L 1A1吸光度 A2A A3以吸光度为纵坐标， 以 Ca，Mg 浓度为横坐标绘制标准曲线， 并计算回归方程和标准偏 差（或相关系数） （直接打印的请用 16K 或 B5 ）3•根据自来水样的吸光度，用回归方程求得水样中 Ca, Mg的浓度（g L-1）。
若经稀释须乘上稀释倍数求得原始自来水中 Ca， Mg 含量七、学习掌握有关操作1. 了解原子吸收分光光度计的基本结构及其使用方法；2. 了解标准加入法的具体操作3. 学习钢瓶的分类及使用八、思考题（任选两题）1. 原子吸收光谱的理论依据是什么？2. 原子吸收分光光度分析为何要用待测元素的空心阴极灯做光源？能否用氢灯或钨灯 代替,为什么？3. 如何选择最佳的实验条件？4. 在什么条件下使用标准曲线法或标准加入法,他们各有什么优缺点？九、备注 介绍原子吸收光谱仪的原理、注意事项和操作实验六 荧光光度分析法测定蔬菜水果中维生素 B2 的含量一、 目的要求1. 了解荧光分光光度法的基本原理，正确使用 930型荧光分光光度计2. 掌握荧光分光光度法测定蔬菜水果等食品中维生素 B 2含量的实验技术二、 实验原理在紫外光或波长较短的可见光照射后, 一些物质会发射出比入射光波长更长的荧光 以 测量荧光强度和波长为基础的分析方法叫做荧光分光光度分析法对同一物质而言，若 alc<<0.05，即对很稀的溶液，荧光强度 F与该物质的浓度 c有以下的关系F = 2.3（）f Io alc式中：（）f —荧光过程的量子效率；I 0 — 入射光强度；a — 荧光分子的吸收系数；l — 试液的吸收光程。
I 0和I不变时F = Kc式中K为常数因此，在低浓度的情况下，荧光物质的荧光强度与浓度呈线性关系维生素B2（即核黄素）在430 ~ 440 nm蓝光的照射下，发出绿色荧光，其峰值波长为 535nm维生素B2的荧光在pH=6~7时最强，在pH=11时消失荧光分析实验首先选择激发光单色器波长和荧光单色器波长， 基本原则是使测量获得最强荧光，且受背景影响最小激发光谱是选择激发光单色器波长的依据， 荧光物质的激发光谱是指在荧光最强的波长处， 改变激发光单色器的波长测量荧光强度， 用荧光强度对激发光波长作图所得的谱图 大多数情况下，荧光物质的激发光谱与其吸收光谱相同 荧光光谱是圄门3 「0,帕腔歌1豪*》尢谱忑覺光朮谱不珈国选择荧光单色器波长的主要依据，荧光物质的荧 光光谱是将激发光单色器波长固定在最大激发 光波长处，改变荧光单色器波长测量荧光强度， 用荧光强度对荧光波长作图所得的谱图 下图为维生素B2的吸收（激发）光谱及荧光光谱示意 图本实验采用标准曲线法。