滴定法是一种常见的
化学分析方法,通常用于测定液体或固体样品中的特定元素或化合物的含量。这种方法可以通过添加已知浓度的标准溶液来测量未知样品中目标物质的含量。滴定法可分为多种类型,包括酸碱滴定法、
配位滴定法、氧化还原滴定法和沉淀滴定法等。其中,酸碱滴定法是最基础也是最广泛使用的滴定法之一。
滴定法的基本原理是通过化学反应使待测物质与已知浓度的标准溶液发生定量反应,从而确定待测物质的含量。在滴定过程中,随着标准溶液的不断加入,反应会逐渐接近终点,此时可以通过观察
指示剂的颜色变化或者
电势的变化来判断滴定终点。
酸碱滴定法是以酸、碱之间的
质子传递反应为基础的一种滴定分析法。适用于测定酸、碱和两性物质,其
基本反应为:$$\mathrm{H^++OH^- \rightarrow H_2O}$
配位滴定法(络合滴定分析)是以配位反应为基础的一种滴定分析法。常用于对金属离子进行测定,如采用
乙二胺四乙酸二钠作配位剂,其反应为:$$\mathrm{M^{n+} + Y^{-} \rightarrow MY^n}$
氧化还原滴定法是以
氧化还原反应为基础的一种滴定分析法。可用于对具有氧化还原性质的物质或某些不具有氧化还原性质的物质进行测定,如
重铬酸钾法测定铁,其反应为:$$\mathrm{Cr_{2}O_{7}^{2-} + 6Fe^{2+} + 14H^+ \rightarrow 2Cr^{3+} + 6Fe^{3+} + 7H_{2}O}$
沉淀滴定法是以沉淀生成反应为基础的一种滴定分析法。可用于对Ag、CN、SCN及
拟卤素等离子进行测定,如银量法,其反应为:$$\mathrm{Ag^+ + Cl^- \rightarrow AgCl}$$。
直接滴定法是指用标准滴定溶液直接滴定被测物质。例如,用
氢氧化钠标准滴定溶液可直接滴定HCl、HSO等试样。
返滴定法(又称回滴法)是在待测试液中准确加入适当过量的标准溶液,待反应完全后再用另一种标准溶液返滴剩余的第一种标准溶液,从而测定待测组分的含量。这种滴定方式主要用于滴定反应速度较慢或反应物是固体,加入符合计量关系的标准滴定溶液后,反应常常不能立即完成的情况。例如,Al离子与
乙二胺四乙酸二钠(一种配位剂)溶液反应速度慢,不能直接滴定,可采用返滴定法。
置换滴定法是先加入适当的试剂与待测组分定量反应,生成另一种可滴定的物质,再利用标准溶液滴定反应产物,然后由滴定剂的消耗量,反应生成的物质与待测组分等物质的量的关系计算出待测组分的含量。这种滴定方式主要用于因滴定反应没有定量关系或伴有副反应而无法直接滴定的测定。例如,用KCrO标定NaSO溶液的浓度时,就是以一定量的KCrO在酸性溶液中与过量的KI作用,析出相当量的I,以淀粉为
指示剂,用NaSO溶液滴定析出的I,进而求得NaSO溶液的浓度。
间接滴定法是指某些待测组分不能直接与滴定剂反应,但可通过其它的化学反应,间接测定其含量。例如,溶液中Ca几乎不发生氧化还原的反应,但利用它与CO作用形成CaCO沉淀,过滤洗净后,加入HSO使其溶解,用KMnO4标准滴定溶液滴定CO,就可间接测定Ca含量。
在实际应用中,滴定法被广泛应用于食品、环境、医药等领域。例如,在食品检测中,滴定法可用于测定植物油的酸价和过氧化值。研究表明,自动电位滴定法和人工滴定法测定植物油的酸价和过氧化值结果无
显著性差异,表明自动电位滴定仪测定植物油酸价和过氧化值的结果与现行的国家卫生标准滴定方法结果相近。此外,自动电位滴定法的精密度也优于人工滴定法。