水溶液酸堿中和法（中和法）
一、定義
以酸堿中和反應(yīng)為基礎(chǔ)的容量分析法稱為酸堿中和法（亦稱酸堿滴定法）。
二、原理
以酸（堿）滴定液，滴定被測(cè)物質(zhì)，以指示劑或儀器指示終點(diǎn)，根據(jù)消耗滴定液的濃度和毫升數(shù)，可計(jì)算出被測(cè)**的含量。
反應(yīng)式： H+＋ OH- →← H2O
三、酸堿指示劑
（一）指示劑的變色原理
常用的酸堿指示劑是一些有機(jī)弱酸或弱堿，它們?cè)谌芤褐心芑蚨嗷蛏俚仉婋x成離子，而且在電離的同時(shí)，本身的結(jié)構(gòu)也發(fā)生改變，并且呈現(xiàn)不同的顏色。
弱酸指示劑 HIn →← In- ＋ H+
酸式色 堿式色
弱堿指示劑 InOH →← In+ ＋ OH-
堿式色 酸式色
（二）指示劑的變色范圍
以弱酸指示劑為例：
指示劑的變色范圍是：pH = pKHIn ±1
式中表示，pH值在pKHIn＋1以上時(shí)，溶液只顯指示劑堿式的顏色；pH值在pKHIn－1以下時(shí)，溶液只顯酸式的顏色。PH在pKHIn－1到pKHIn＋1之間，我們才能看到指示劑的顏色變化情況。
（三）影響指示劑變色范圍的因素
影響指示劑變色范圍的因素主要有兩方面：一是影響指示劑常數(shù)KHin的數(shù)值，因而移動(dòng)了指示劑變色范圍的區(qū)間。這方面的因素如溫度、溶劑的極性等，其中以溫度的影響較大。另一方面就是對(duì)變色范圍寬度的影響，如指示劑用量、滴定程序等。
1.溫度：指示劑的變色范圍和KHin有關(guān)，而KHin與溫度有關(guān)，故溫度改變，指示劑的變色范圍也隨之改變。因此，一般來(lái)說(shuō)，滴定應(yīng)在室溫下進(jìn)行。如果必須在加熱時(shí)進(jìn)行，則對(duì)滴定液的標(biāo)定也應(yīng)在同樣條件下進(jìn)行。
2.指示劑的用量：
（1）對(duì)于雙色指示劑，如甲基紅，指示劑用量少一些為佳，因?yàn)閺闹甘緞┳兩钠胶怅P(guān)系可以看出：HIn →← In- ＋ H+，如果溶液中指示劑的濃度小，則在單位體積溶液中HIn為數(shù)不多，加入少量滴定液即可使之幾乎完全變?yōu)?/span>In-，因此顏色變化靈敏；反之，指示劑濃度大時(shí)，發(fā)生同樣的顏色變化所需滴定液的量也較多，致使終點(diǎn)時(shí)顏色變化不敏銳。
（2）同理，對(duì)于單色指示劑，指示劑用量偏少時(shí)，終點(diǎn)變色敏銳。但如用單色指示劑滴定至一定pH，則需嚴(yán)格控制指示劑的濃度。因?yàn)橐环N單色指示劑，其酸式色Hin無(wú)色，堿式色In-離子有色，故顏色深度僅決定于[In-]：
KHIn
[In-] = ——[HIn]
[H+]
若氫離子濃度維持不變，在指示劑的變色范圍內(nèi)，溶液的顏色深度隨指示劑濃度的增加而加強(qiáng)。因此，用單色指示劑，如酚酞滴定至一定pH值，必須使終點(diǎn)時(shí)溶液中指示劑濃度與對(duì)照溶液中的濃度相同。
（3）此外，指示劑本身是弱酸或弱堿，也要消耗一定量的滴定液。因此，一般來(lái)說(shuō)，指示劑用量少一些為佳，但也不宜太少，否則，由于人的辯色能力的限制，也不容易觀察到顏色的變化。
3.滴定程序：由于深色較淺色明顯，所以當(dāng)溶液由淺色變?yōu)樯钌珪r(shí)，肉眼容易辨認(rèn)出來(lái)。例如，以甲基橙為指示劑，用堿滴定酸時(shí)，終點(diǎn)顏色的變化是由橙紅變黃，它就不及用酸滴定堿時(shí)終點(diǎn)顏色的變化由黃變橙紅來(lái)得明顯。所以用甲基橙為指示劑時(shí)，滴定的次序通常是用酸滴定堿。同樣的，用堿滴定酸時(shí)，一般采用酚酞為指示劑，因?yàn)榻K點(diǎn)由無(wú)色變?yōu)榧t色比較敏銳。
四、混合指示劑
在某些酸堿滴定中，pH突躍范圍很窄，使用一般的指示劑不能判斷終點(diǎn)，此時(shí)可使用混合指示劑，它能縮小指示劑的變色范圍，使顏色變化更明顯。
五、滴定突躍及其意義
1.滴定突躍與滴定突躍范圍
（1）在滴定過(guò)程中，pH值的突變稱為滴定突躍。
（2）突躍所在的pH范圍稱為滴定突躍范圍。
2.滴定突躍有重要的實(shí)際意義
（1）它是我們選擇指示劑的依據(jù)。凡是變色范圍全部或一部分在滴定突躍范圍內(nèi)的指示劑都可用來(lái)指示滴定的終點(diǎn)。
（2）滴定突躍還啟示我們，當(dāng)?shù)味ǖ浇咏犬?dāng)點(diǎn)時(shí)，必須小心滴定，以免超過(guò)終點(diǎn)，使滴定失敗。
六、滴定誤差
1.指示劑誤差：指示劑顏色的改變（即滴定終點(diǎn)）不是恰好與等當(dāng)點(diǎn)符合。要減小指示劑誤差，指示劑要選擇適當(dāng)，終點(diǎn)的顏色也要掌握好。
2.滴數(shù)誤差：由于從滴定管滴下的液滴不是很小的，因此滴定不可能恰好在等當(dāng)點(diǎn)時(shí)結(jié)束，一般都是超過(guò)一些。當(dāng)然，液滴愈小，超過(guò)愈少。因此，當(dāng)?shù)味ń咏K點(diǎn)時(shí)，要注意放慢滴定速度，特別是*后幾滴，*好是半滴半滴的加，以免超過(guò)終點(diǎn)過(guò)多。
（3）此外，滴定液的濃度、指示劑的用量等，對(duì)滴定誤差也有影響。
七、滴定液的配制、標(biāo)定
（一）鹽酸滴定液
1.配制 間接法配制
2.標(biāo)定 用基準(zhǔn)無(wú)水碳酸鈉標(biāo)定，以甲基紅-溴甲酚綠混合指示液指示終點(diǎn)。
（二）硫酸滴定液
1.配制 間接法配制
2.標(biāo)定 照鹽酸滴定液項(xiàng)下的方法標(biāo)定。
（三）氫氧化鈉滴定液
1.配制 間接法配制
2.標(biāo)定 用基準(zhǔn)鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)定，以酚酞指示液指示終點(diǎn)。
3.貯藏 置聚乙烯塑料瓶中，密封保存；塞中有2孔，孔內(nèi)各插入玻璃管1支，1管與鈉石灰管相連，1管供吸出本液使用。
八、注意事項(xiàng)
1.本法須在常溫下進(jìn)行。
2.用濃鹽酸配制各種不同濃度的滴定液和試液時(shí)，應(yīng)在防毒櫥內(nèi)操作。
3.用濃硫酸配制各種不同濃度的滴定液和試液時(shí)，應(yīng)將濃硫酸緩緩倒入純化水中，邊倒邊攪拌，嚴(yán)禁將水倒入濃硫酸中。
4.基準(zhǔn)碳酸鈉，應(yīng)在270～300℃干燥至恒重以除去水分和碳酸氫鈉，溫度不宜過(guò)高，以防碳酸鈉分解。已干燥好的碳酸鈉應(yīng)避免與空氣接觸，以防吸潮。
5.以基準(zhǔn)碳酸鈉標(biāo)定鹽酸或硫酸滴定液，近終點(diǎn)時(shí)加熱2分鐘，為逐去溶液中的二氧化碳。
6.配制氫氧化鈉滴定液必須先配成飽和溶液，靜置數(shù)日，利用碳酸鹽在其中溶解度極小而大部除去。
7.氫氧化鈉飽和液及氫氧化鈉滴定液須置聚乙烯塑料瓶中貯藏，因?yàn)闅溲趸c能腐蝕玻璃，氫氧化鈉飽和液及氫氧化鈉滴定液保存在玻璃容器中很易為硅酸鹽所污染。
8.中和法在供試品溶解后和滴定過(guò)程中，不得有三氧化硫、二氧化硫和氨氣等存在。
9.所用的指示液，變色范圍必須在滴定突躍范圍內(nèi)。
10.要按規(guī)定量加入指示液，因指示液本身具有酸性或堿性，能影響指示劑的靈敏度。
九、適用范圍
（一）直接滴定
1.酸類：強(qiáng)酸、CKa大于10-8的弱酸、混合酸、多元酸都可用堿滴定液直接滴定。
2.堿類：強(qiáng)堿、CKb大于10-8的弱堿可用酸滴定液直接滴定。
3.鹽類：一般來(lái)說(shuō)，強(qiáng)堿弱酸鹽，如其對(duì)應(yīng)的弱酸的Ka小于10-7，可以直接用堿滴定液滴定；強(qiáng)酸弱堿鹽，如其對(duì)應(yīng)的弱堿的Kb小于10-7，可直接用酸滴定液滴定。
（二）間接滴定
1.有些物質(zhì)具有酸性或堿性，但難溶于水，這時(shí)可先加入準(zhǔn)確過(guò)量的滴定液，待作用完全后，再用另一滴定液回滴定。
2.有些物質(zhì)本身沒(méi)有酸堿性或酸堿性很弱不能直接滴定，但是它們可與酸或堿作用或通過(guò)一些反應(yīng)產(chǎn)生一定量的酸或堿，我們就可用間接法測(cè)定其含量。
十、允許差
本法的相對(duì)偏差不得超過(guò)0.3%。
