食醋中總酸量的測定實驗報告

1、食醋中總酸量的測定王丹 （2010級化學(xué)2班1223實驗組 ）一、實驗?zāi)康某醪綄W(xué)會用手持傳感器技術(shù)測定食醋中的總酸量；會組織中學(xué)生用傳感器技術(shù)測定食醋中的總酸量教學(xué)過程。二、實驗原理待測的食醋中醋酸及其他有機(jī)酸可換算為醋酸總量，都可以被標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)堿NaOH溶液標(biāo)定：C待測V待測=C標(biāo)準(zhǔn)V標(biāo)準(zhǔn) 。當(dāng)溶液中的電解質(zhì)含量恒定時，電導(dǎo)率亦恒定，當(dāng)生成難電離物質(zhì)時，電導(dǎo)率下降，pH傳感器就是把電信號轉(zhuǎn)化為化學(xué)信息來測定其中的總酸度的。三、儀器與藥品pH傳感器，數(shù)據(jù)采集器，自動計數(shù)器，50mL酸式滴定管，電磁攪拌器，鐵架臺，250mL燒杯，量筒；有色食醋原液，經(jīng)標(biāo)定的0.1mol/L NaOH溶液，去CO2

2、的蒸餾水。四、實驗操作過程1實驗過程l 設(shè)備連接 （1）采集器與傳感器，使用1394線（傳感器連接線）連接； 2號接口連接-光電門傳感器 3號接口連接-pH傳感器 按鍵說明（1）電源開關(guān)鍵；（2）重啟鍵；（3）電源指示燈；（4）傳感器指示燈；（5）傳感器接口； （2）采集器與12V外接電源連接（不帶屏幕采集器，此步驟可不操作）。l 準(zhǔn)備階段：標(biāo)定在采集器3號傳感器接口上連接好pH傳感器，然后按下采集器電源開關(guān)，打開數(shù)據(jù)采集器，進(jìn)入如下界面：點擊右下角“系統(tǒng)設(shè)置”，進(jìn)入如下界面：選擇系統(tǒng)設(shè)定里的“探頭標(biāo)定”選項，并點擊“探頭校準(zhǔn)工具”按鈕：點擊“建立連接”按鈕（點擊后變灰色，顯示連接成功，即可開

3、始標(biāo)定）。傳感器標(biāo)定： 撥開電極上部的橡膠塞，使小孔露出。否則在進(jìn)行校正時，會產(chǎn)生負(fù)壓，導(dǎo)致溶液不能正常進(jìn)行離子交換，會使測量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。 將電極取出，用濾紙把電極上殘留的保護(hù)液吸干。將電極放進(jìn)pH=4.00(鄰苯二甲酸氫鉀)的緩沖液中，點擊采集器上pH=4下的“開始標(biāo)定”按鈕，5-10秒后，點擊“結(jié)束標(biāo)定”。 將電極放在裝有蒸餾水的燒杯內(nèi)，清洗后把電極從裝蒸餾水的燒杯內(nèi)拿出來用濾紙把電極上殘留的蒸餾水吸干。稍后將電極放進(jìn)pH=9.18（四硼酸鈉)的緩沖液中，點擊采集器上pH=9下的“開始標(biāo)定”按鈕，5-10秒后，點擊“結(jié)束標(biāo)定”。最后點擊一次“寫標(biāo)定值”。 驗證標(biāo)定：標(biāo)定完成，進(jìn)入傳感器測量

4、界面，將探頭放入pH=6.86（混合磷酸鹽）的溶液中，檢測標(biāo)定是否成功。觀察讀數(shù)穩(wěn)定后讀數(shù)在6.70-7.00之間即可認(rèn)為標(biāo)定比較準(zhǔn)確，否則應(yīng)重新標(biāo)定。數(shù)據(jù)采集器關(guān)機(jī)或重啟后，pH傳感器須重新標(biāo)定。l 開始實驗 往酸式滴定管中注入有色食醋溶液。再往燒杯中注入標(biāo)定過的40mL NaOH溶液，把燒杯放于磁力攪拌器上。如圖： 注意：光電門傳感器紅色線接液滴計數(shù)器開機(jī)后，進(jìn)入如下圖界面：點擊“通用”，進(jìn)入通用實驗界面：點擊左上角“打開模版”依如下路徑選擇實驗：打開模版SDMEM實驗?zāi)０婊瘜W(xué)實驗酸堿中和滴定酸堿中和滴定（xmlp文件）進(jìn)入滴定實驗界面，如下圖：傳感器正常連接時，對應(yīng)的傳感器接口指示燈常亮

5、，當(dāng)點擊開始實驗時，傳感器接口指示燈為閃爍狀態(tài)，通過此指示燈可判斷傳感器是否正常工作。光電門傳感器紅色線（或有紅色標(biāo)記的）一端連接液滴計數(shù)器，黑色線（無標(biāo)記的）接一光電門（該光電門應(yīng)放在空處，不被任何物體擋光），調(diào)節(jié)光電門傳感器為計數(shù)模式（第1個和第3個燈同時亮）。然后長按光電門傳感器上按鈕，3個燈同時亮?xí)r放開清零數(shù)據(jù)（開始實驗前必備操作）（注意清零時不要更改模式）。在鹽酸一欄中輸入燒杯中溶液濃度，在待測液體積一欄中輸入燒杯中溶液體積。（該實驗?zāi)０嬖糜谝阎獫舛鹊柠}酸滴定未知濃度氫氧化鈉的實驗，在未修改模版條件下，故如此填寫已知量，計算仍以H+與OH-物質(zhì)的量相等為原理）點擊“開始/停止”按鈕

6、，開始實驗。打開磁力攪拌器（最好在實驗開始前調(diào)好位置或打開，不要讓磁子在轉(zhuǎn)動時碰到傳感器電極），然后轉(zhuǎn)動滴定管旋鈕，讓滴定管中溶液以不連續(xù)狀態(tài)滴入燒杯中。注意“滴定體積”一欄中有無體積變化，同時在“pH”一欄會開始顯示pH值。如溶液已開始滴入燒杯，而“滴定體積”一欄無數(shù)據(jù)，則說明液滴通過計數(shù)器時未引起變化，請調(diào)節(jié)裝置，讓液滴通過計數(shù)器擋光孔，并更換溶液清除數(shù)據(jù)重新開始實驗。如果“pH”一欄數(shù)據(jù)不變或為非數(shù)字時，說明傳感器標(biāo)定不正確，請重新標(biāo)定，再開始實驗。當(dāng)整個實驗結(jié)束后，點擊“開始/停止” 按鈕，停止實驗。點擊“刷新數(shù)據(jù)”，進(jìn)入實驗數(shù)據(jù)界面可看到整個實驗過程中所有實驗數(shù)據(jù)，最后點擊“保存/轉(zhuǎn)

7、發(fā)”按鈕，保存實驗數(shù)據(jù)到采集器SD卡根目錄下。通過計算機(jī)端“單機(jī)運行平臺”軟件可在電腦端打開此數(shù)據(jù)，求導(dǎo)值的最低點橫座標(biāo)即為滴定終點的體積，輸入該滴定終點體積（之前已輸入燒杯中溶液體積和濃度），點擊軟件上“重新計算”按鈕，可計算出待測溶液濃度。2數(shù)據(jù)處理依據(jù)實驗數(shù)據(jù)作pH圖如下：pH求導(dǎo)圖：經(jīng)軟件分析數(shù)據(jù)后，得出所消耗食醋的體積為5.7mL（求導(dǎo)值的最低點），依據(jù) C待測V待測=C標(biāo)準(zhǔn)V標(biāo)準(zhǔn) V待測=5.7mL，C標(biāo)準(zhǔn)=0.1molL，V標(biāo)準(zhǔn)=40mL得 C待測=0.7molL即食醋中的醋酸含量約為4.2g100mL。（本數(shù)據(jù)來自薛亮老師的實驗組，而我們小組的數(shù)據(jù)在拷貝時由于數(shù)據(jù)采集器“死機(jī)”

8、，導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失無法使用。）五、實驗注意事項1傳感器簡介傳感器是一系列根據(jù)一定的物理化學(xué)原理制成的物理化學(xué)量的感應(yīng)器具，它能把外界環(huán)境中的某個物理化學(xué)量的變化以電信號的方式輸出，再經(jīng)數(shù)據(jù)模擬裝置轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)或圖表的形式在數(shù)據(jù)采集器上顯示并儲存起來。中學(xué)化學(xué)教學(xué)中進(jìn)行科學(xué)探究常用到的傳感器有溫度傳感器、pH傳感器、溶解氧傳感器、電導(dǎo)率傳感器、光傳感器、壓力傳感器、色度傳感器等。傳感器技術(shù)的特點：便攜，實時，準(zhǔn)確，綜合，直觀。2實驗背景食醋的質(zhì)量高低取決于其中所含醋酸量的多少。市場上銷售的食醋中，既有無色的（白醋、兌制醋），又有有色的（香醋、陳醋、熏醋），它們的標(biāo)牌上所標(biāo)出的醋酸總含量各不相同，有的大

9、于9g/100mL，有的大于6g/100mL，還有的標(biāo)著大于等于4.5 g/100mL、4.2 g/100mL、3.5 g/100mL等等。（1）食醋中的主要成分是醋酸，此外還含有少量的乳酸等有機(jī)酸，醋酸是弱酸，用pH試紙或酸度計測定食醋中的總酸量，總是要比實際濃度低，何因？（2）如果用中和滴定的方法來測定食醋中的總酸量，那么如何選擇指示劑？（3）用中和滴定來測定白醋和兌制醋很好，但是測定米醋、果醋、熏醋等有色食醋的含酸量時，因其顏色比較深，能遮蓋住指示劑的顏色，這樣就無法看見指示劑的顏色變化，能否用蒸餾水沖稀食醋以減輕顏色的干擾，或者能否用活性炭對這類食醋作脫色處理以后滴定？加入活性炭對溶液的酸度是否有影響？（4）克服上述不足，可以用一種稱作pH傳感器測定的方法來實現(xiàn)，該方法不怕待測物中的顏色干擾，測定既快又不用加指示劑。3實驗的關(guān)鍵滴定速度的控制：在接近終點時，要注意放慢速度，以便觀察到終點。酸堿的濃度差別不要太大，否則，實驗將較難控制，結(jié)果誤差較大。4實驗安全須知注意食醋和強(qiáng)堿對皮膚的腐蝕與刺激，實驗時應(yīng)佩戴護(hù)目鏡和防護(hù)手套。六、實驗反