分享文章
和许多人一样，我也是在学校里开始的头一次滴定，学会了如何进行手动滴定，并通过视觉判断滴定终点。
在滴定管中添加滴定剂，将滴定剂逐滴的添加到装有样品溶液（包含要测量的分析物）和指示剂的锥形瓶中。随着添加的滴定剂越来越多，锥形瓶中的颜色会逐渐的出现变化。但是有时候几分钟过去了，颜色没有明显的变化了，我会怀疑是否已经到达了真正的终点，我是应该再添加一滴，还是我已经过度滴定了？你是否也遇到过同样的情况呢？
是不是听起来都很熟悉？可以查看我们《关于手动滴定中主要错误来源》的文章！
几年过去了，我很高兴不用再面对手动滴定的挑战了，因为瑞士万通提供了自动电位滴定的可能性。
如果你想知道如何在自动电位滴定中确定终点，接下来的文章会给您答案，点击以下主题了解（单击可以直接转到每个主题）：
不同的检测原理—概述
此时，您可能会有疑问，如果不通过视觉，怎样来判断滴定终点呢（EP）呢？其实，在滴定反应完成时，除了视觉终点识别（例如，通过颜色变化、混浊外观或沉淀物外观）外，还可以通过自动电位滴定仪中监测发生的化学或物理性质的变化来判断。
如下表所示，有很多不同的检测原理：
表 1. 各种滴定终点（EP）检测方法原理.
| 检测原理 | 内容描述 | |
|---|---|---|
电位滴定 EP |
电位分析法 | 溶液浓度相关电位 (mV) 是根据参考电位测量的 |
| 伏安法 | 在恒定电流下测量溶液的浓度相关电位 (mV)，即施加到可极化电极上的极化电流 Ipol | |
| 安培法 | 在恒定电压下测量样品溶液的浓度相关电流 (μA) |
|
光度滴定 EP |
通过溶液的光束在特定波长处的强度变化来判断 | |
| 电导率测定EP | 测量滴定过程中电导率的变化 | |
温度滴定EP |
温度滴定是记录温度的变化。滴定完成时，反应产生摩尔反应热△H，可以用温度变化△T来衡量。 | |
现在，我们讨论电位滴定法、光度滴定法和视觉在判断滴定终点时的原理。如果您想了解有关温度滴定原理的更多信息，请阅读我们其他关于温度滴定或电导滴定的原理的文章！
电位滴定法原理
如上表所示，在电位滴定法原理中，溶液浓度的电位（mV）是根据参考电位测量的。需要把银-氯化银 (Ag/AgCl) 参比电极与测量电极结合使用。通常，我们会使用包括测量电极和参考电极的组合电极。
图 1. 手动（左）和自动（右）执行相同滴定的示意图
第 1 步：在添加滴定剂之前开始滴定。
第 2 步：添加滴定剂—随着滴定接近终点，您开始看到颜色变化。此时，在自动电位滴定中，电极会检测到电位（mV）的变化，滴定仪开始以较小的体积和较慢的速率加入滴定剂。
第 3 步：到达滴定终点时，溶液呈淡粉色，与滴定曲线的拐点相对应。
第 4 步：超过终点滴定会导致过度滴定，此时电位（mV）信号保持恒定。
这就是您在执行自动电位滴定时看到的特征S形滴定曲线。
另外不只是酸碱滴定可以转换。图2显示了简单的氯化物滴定与电位滴定系统电位变化的转换。滴定剂、滴定剂浓度、样品量和样品制备保持不变。
手动滴定中的指示剂被Ag Titrode取代，我们就可以得到具有明确终点的滴定曲线（图 2，右侧）。
目前使用颜色指示剂的手动滴定仍然被广泛使用，例如在药典中。在进行手动滴定时，观察的结果全取决于旁观者的眼睛。使用Optrode的光度滴定法可以用全独立于人眼的客观过程代替这种主观确定。
光度滴定法的特点是化学成分不会改变。
光度滴定指示的基础是通过溶液的光束在特定波长处的强度变化。透射率是光度学中的主要测量变量，由使用光度电极（例如瑞士万通的Optrode）测量有色或混浊溶液的光的透射率（mV或%）给出。
其中有八种波长可供选择，几乎涵盖了用于滴定的所有颜色指示剂（见下表）。耐有机溶剂，无需维护。它可以直接连接到滴定仪，提高颜色指示滴定的准确性和可重复性。
表 2. Optrode – 用于光度电位滴定的光学电极
| 波长范围 | 颜色变化: | 适用范围 |
|---|---|---|
470nm |
黄色 |
460-480nm |
502nm |
橙色/红色 |
485-520nm |
520nm |
红色 |
505-535nm |
574nm |
蓝紫/紫红 |
560-585nm |
590nm |
蓝色 |
575-605nm |
610nm |
蓝色/绿色 |
595-625nm |
640nm |
绿色 |
620-655nm |
660nm |
黑色/浊度 |
650-670nm |
我还选择了一个示例，将硫酸锰的EDTA滴定从手动滴定转换为自动电位滴定。与上面的示例一样，过程保持不变。
您准备好改用自动电位滴定系统了吗？阅读我们的其他文章，了解有关如何将手动滴定转换为自动电位滴定的更多信息。
自动电位滴定的其中一个优点是需要较少量的化学品，减少浪费。使用相同的指示剂—铬黑T，Optrode使用610 nm的波长。滴定曲线（图3，右侧）显示电位（mV）信号的巨大变化，明确了滴定终点。
如果您不确定滴定过程的非常合适的波长是多少，请查看我们关于光度络合滴定的文章以了解更多信息！
表 3.光度法和电位法测量技术的比较
| 因素 | 电位电极 | 光度计和光度电极 |
|---|---|---|
| SOP 变化 | 可能须更新SOP以包括更换使用的电极 | 仍然使用相同的指标和变色终点参数 |
| 颜色指示剂 | 不需要；节省化学制备和额外的分析步骤 | 需要 |
| 浑浊或有色样品 | 忽略颜色和浊度变化 | 非常混浊和其他有色的样品会干扰 |
| 电极维护 | 冲洗，补充电解液，妥善保存 | 冲洗干净，晾干 |
| 耐溶剂 | 一些耐溶剂的探头，需要考虑化学相容性 | 密封的全玻璃机身，具有高耐化学性 |
| 更换时间 | 6个月—1年 | 破损或光源耗尽时1 |
1Optrode 可以持续工作数万小时
总结
您会看到，自动电位滴定执行起来非常简单，并且具有给出明确定义终点的巨大优势。
每当我使用这样的设备（包括用于自动滴定的合适电极）时，我都非常开心：因为它让我摆脱了主观性、耗时的程序，还有经济效率低下和非可追溯性的实验过程。
通过这篇文章，也许您已经确定要在您的实验室中做出改变了。
