以 0.1M HBr 加至 50 mL 0.02M KOH 的滴定圖1. 在達當量點前， pH 以多的 OH- 決定2. 當量點時， PH 以 H2O 為主3. 當量點後，以多的 H+ 決定

以 12.74 mL 0.08742 NaOH 加入 25 mL 0.06666 M HClO4 的 pH

強酸強鹹 H+ + OH- = H2O

25mL* 0.06666M - 12.74 mL*0.08742 M =

H+ mmol=0.553 mmol

[H+]=0.053mmol/(12.74+25mL)=0.0147 M

pH=-log(0.0147)=1.83

強鹹滴弱酸以 0.1 M NaOH 滴定 50mL 的 0.002 M MES ，MES pKa=6.15( 常用於 pH6 的緩衝液 )

HA= H++ A-Ka=[H+]*[A-]/[HA] pH=pKa + log([A-]/[HA]

B + H2O = BH+ + OH- Kb=[BH+]*[OH-]/[B]

1 莫耳的 OH- 與 1 莫耳 MES 反應Ve(mL)*0.1 M=50mL*0.02M …Ve=10 mL分四個步驟作：1. 在 OH- 加入前 HA=H+ + A-(Ka) F-x x x x2/(0.02-x)=Ka2.Aha ！ A buffer : 當 OH- 加入 pH=pka=log([A-]/[HA]) HA + OH- = A- +H2O ( 滴定 1/2 Ve) 始 mmol 1 (0.1M*5mL=0.5)末 0.5 0 0.5pH=pKa+log(0.5/0.5)=pKa

3. 達當量點 (Vb=10 mL)

HA + OH- = A- + H2O

始 mmol 1 1

末 0 1

[A-]=1mmol/(50+10mL)=0.01667 M

pH 以 A- + H2O = HA + OH- (Kb)

0.01667-x x x

X2/(0.016667-x)=Kb=1.43*10-8 x=[OH-]

4. 達量點後 以多的 OH- 為主

強酸滴弱鹹 1. 酸加入前 pH 以 Kb 決定 B + H2O = BH+ + OH-(Kb) F-x x x2. 在當量點前 是一緩衝劑 pH=pka(for BH+)+log([B]/[BH+]3. 達當量點 BH+ = B + H+ F-x x x4. 達量點後 多的 H+ 決定 pH

以 0.1067 M HCl 滴定 25 mL 0.08364 M pyridine ， Va=4.63 mL 時的 pH

當量點時 0.1067*x=25* 0.08364 x=19.6 mL B + H+ = BH+ 始 mmol 2.091(25*0.08364) 0.494(4.63*0.167) 末 1.597 0.494 pH= pK(BH+)+log([B]/[BH+] =10-14/Kb+log(1.597/0.494)=5.74

常見的指示劑 phenolphthalein(pH8-9.6)在酸性時無色，鹹時粉紅色

1. 指示劑的 pH 範圍 pkHin-1 pH≦ ≦ pkHin+1

如下圖當量點為 pH=5.54(4-7 時很陡 )，選擇接近指變色的指色劑。

使用 bromocresol purple 在滴定終點時由 purple 轉為 yellow, 在接近 5.2 時紫色消失

使用 bromocresol green 在終點時顏色由藍至綠 ( 黃加藍 )

2. 忽略指示劑消耗的酸、鹹

pH6.8

pH5.2pH3.8

pH5.4

Calculated titration crve for the reaction of 100 mL of 0.01M base(pkb=5)with 0.05M HCl. As in the titration of HA with OH- , pH=pkBH+, when Va=1/2Ve.

9-4 Practical Notes

Primary standards: NaOH 及 KOH 不適合作 Primary standards ，因為會吸空氣中的 CO2,

至溶液中。因此以 NaOH 及 KOH 作標準液1 ，一定要先標準化 Solution of NaOH and KOH must be standrized against a primary standard.

Potassium hydrogen phthalate 是常用的Primary standards.

以 H2SO4 消化 (digestion) ，形成 NH4+ ，加入鹹，

形成 NH3 ，以蒸氣導入已知濃度的酸中，再以NaOH 滴定未反應的酸，以此算出消耗的酸，推算出氨。NeutralizationNH4

+:NH4++OH-→NH3(g)+H2O

Distillation of NH3 into standard HClNH3

++H+ →NH4+

Titration of unreacted HCl with NaOH:H+ + OH- →H2O

典型的蛋白質含 16.2 wt % 的氮。一 0.5mL的蛋白質溶液消化 (digested) ，氨氣導入10mL 的 0.02140M HCl 中，未作用的 HCl 須 3.26mL0.0198M 的 NaOH 完全滴定，問原始樣品中蛋白質的濃度

10mL*0.0214M=0.214 mmol… 接收液中原來的 HCl

3.26mL*0.0198M=0.0645 mmol.. 滴定未反應的 HCl 所須的 NaOH

0.214-0.0645=0.1495mmol 消耗的 HCl= 氨的生成 = 蛋白質中的氮

0.1495*14.00674=2.093 mgN 2.093/0.162=12.9 mg protein 12.9 mg/0.5mL=25.8 mg/mL

酸鹼自動滴定儀

取樣品 ( 經 60℃ 風乾 48 小時後，剪成小塊用磨碎機磨細的樣品 )取樣品 0.2 克至 100mL 分解瓶中，加濃硫酸 5 mL，在電爐以低溫加熱約 10 分鐘，使植體均被消化，而成醬油色，在此過程中須注意勿使分解樣品變乾。取出冷卻，加 2mL 30% H2O2 ，再置於電爐中加熱 (370 )℃ 脫色，至澄清為止。若所加的 30% H2O2 消耗殆盡，樣品仍未澄清，則重覆以上動作，漸變為澄清的時間約須 1-1.5 小時將分解瓶取出，放冷，加蒸餾水約 10mL 微振，放冷後倒入 50mL 定量瓶中稀釋至標線，加蓋振盪均勻，此分解液即供定氮、磷、鉀之用。

• 氮的定量：將分解液 5mL 入蒸餾瓶中，並加 10 mL 40% NaOH ， ( 須先液加盛好 20mL 2% 硼酸溶液之 200-250mL 三角瓶放於冷凝管下並將管端浸入溶液內 )蒸餾時用變壓器調節，勿使蒸氣過強以致硼酸溫度過高 ( 以不超過 40℃ 為宜 ) ，蒸餾約 15-30 分鐘，使蒸餾體積為一定 ( 如無刻度之三角瓶應先用奇異筆做一記號，快到記號時應將三角瓶放下使冷凝管口離開液面，繼續滴下 ) 最後用 0.01N 硫酸滴定，用同樣方法做空白試驗。指示劑的配方 ( 兩個混合指示劑 )0.99 克溴甲酚綠 (bromocresol green) ＋ 0.066克甲基紅 (methyl red) 溶在 100mL 酒精中

• 80 克的硼酸 (boric acid) 加入 3800mL 水，再加入 80mL 混合指示劑，加水至 4L

結果 [H+]= N Blank= mL

(1) 分解時稱取之重量(2) 取 5mL 分解液蒸餾後之滴定酸用量(3)=[(2)-Blank]*[H+]*14*50*100%

5*(1)*1000* 氮測定回收率回收率0.01N *[V(500ppm)-V(H2O)]*14*10^3*100%

500μg/mL * 5mL

HA+NaOH=NaA+H2OHA=H++A-AA-x x x→A+x=[HA]+[H+]=FNaOH=Na++OH-HA的初濃度 Ca, 體積 Va,莫耳數 Ca*VaNaOH 的濃度 Cb, 體積 Vb, 莫耳數 Cb*Vb[Na+]=Cb*Vb/(Va+Vb)F =[HA]+[H+]= Ca*Va/(Va+Vb)αHA=[HA]/F=[H+]/([H+]+Ka)--------------------------------------HA=H++A- Ka=[H+]*[A-]/[HA]F=[HA]+[A-] Ka=[H+]*[F-[HA]]/[HA][HA]=[H+]*F/([H+]+Ka)αHA=[HA]/F =[H+]/([H+]+Ka)

αA-=[A-]/F= Ka/([H+]+Ka)([HA]=F-[A-] 代入 Ka 即可得 )[A-]=αA*F=αA-*Ca*Va/(Va+Vb)代回[H+]+[Na+]=[A-]+[OH-]([Na+]=Cb*Vb/(Va+Vb))[H+]+ Cb*Vb/(Va+Vb)= αA-*Ca*Va/(Va+Vb)+[OH-]

Φ=Cb*Vb/Ca*Va = {αA-(([H+]-[OH-])/Ca))}/{1+(([H+]-[OH-])/Cb))}

Φ=0.5 Vb=1/2Ve(pH=pka) 1 Vb=Ve ( 當量點 ) 2 Vb=2Ve

50mL 0.02 M HA ,以 0.1M NaOH 滴定HA:Ka=10^(-2 ,-4,-6,-8,-10) 及

Ka=7.08*(10^(-7))

pH is the input

Cb=0.1 Ca=0.02 Va=50

[H+]=10-pH [OH-]=Kw/[H+]αA-=[A-]/F= Ka/([H+]+Ka)

Vb=Φ*CaVa/Cb is the out put