食醋中总酸量的测定

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1、食醋中总酸量的测定一、实验目标初步学会用传感器技术测定食醋中的总酸量；会组织中学生用传感器技术测定食醋中的总酸量教学过程。二、实验原理待测的食醋中的醋酸及其他有机酸可换算成醋酸总量，都可以被标准的强碱NaOH溶液标定：C待测V待测=C标准V标准，V待测即达到滴定终点时消耗食醋的体积。混合溶液的pH随着食醋滴入的变化情况如图1所示：图1混合溶液pH随食醋体积增加的变化图横坐标表示食醋滴入的体积，从开始滴定到结束（参看数据采集器界面的pH-体积图曲线，趋近平缓时即可结束），滴入溶液的食醋以滴数的形式被液滴计数器和光电门传感器测得，并按“滴数×0.04mL=体积”的公式被数据

2、采集器换算成体积；纵坐标表示溶液的pH，由pH电极测得；数据采集器根据采集的体积和pH自动绘制成图1-1所示的曲线图，利用采集器对其进行求导（导数全部小于零且呈现先减后增的趋势），找出导数最小值处即pH发生突跃点，即滴定终点，此点对应的横坐标食醋体积即V待测，代入公式C待测=C标准V标准/V待测可得食醋中的总酸量。三、仪器与药品仪器：pH传感器，光电门传感器，液滴计数器，数据采集器，电磁搅拌器，50mL酸式滴定管，铁架台，250mL烧杯，量筒；药品：有色食醋原液，0.1mol/LNaOH溶液，去CO2的蒸馏水。实验装置:（1）电源开关键（2）重启键（3）电源指示灯（4）

3、传感器指示灯（5）传感器接口图2实验装置图图3数据采集器四、实验操作过程1.设备连接按要测的物理量分，本实验的设备连接课分为：测食醋体积部分、测溶液pH部分。测食醋体积部分：如图2示，分别将酸式滴定管和液滴计数器固定在铁架台上。（注意酸式滴定管一定要垂直桌面，液滴计数器要平，这样食醋液滴下的时候正好挡住液滴计数器内的小孔，才能被光电门传感器感知信号并计数成功。）然后依次连接起液滴计数器和光电门传感器，光电门传感器和连接导线，再将连接导线插到数据采集器的USB接口上。（数据采集器速率1/s，采集数据的总数5000）测溶液pH部分：将pH电极穿过液滴计数器将其固定，注意调整

4、位置，防止磁子在转动过程中撞到电极的玻璃球，然后将pH传感器和导线连接，并插到数据采集器的USB接口上。2.传感器标定拔开电极上部的橡胶塞，使小孔露出。否则在进行校正时，会产生负压，导致溶液不能正常进行离子交换，会使测量数据不准确。将电极取出，用滤纸把电极上残留的保护液吸干。将电极放进pH=4.00(邻苯二甲酸氢钾)的缓冲液中，点击采集器上pH=4下的“开始标定”按钮，5-10秒后，点击“结束标定”。将电极放在装有蒸馏水的烧杯内，清洗后把电极从装蒸馏水的烧杯内拿出来用滤纸把电极上残留的蒸馏水吸干。稍后将电极放进pH=9.18（四硼酸钠)的缓冲液中，点击采集器上pH=9下

5、的“开始标定”按钮，5-10秒后，点击“结束标定”。最后点击一次“写标定值”。验证标定：标定完成，进入传感器测量界面，将探头放入pH=6.86（混合磷酸盐）的溶液中，检测标定是否成功。观察读数稳定后读数在6.70-7.00之间即可认为标定比较准确，否则应重新标定。（数据采集器关机或重启后，pH传感器须重新标定）3．数据采集往酸式滴定管中注入有色食醋溶液。再往烧杯中注入标定过的50mLNaOH溶液，把烧杯放于磁力搅拌器上。在数据采集器的键盘上按下“执行”键，启动数据采集。稍等片刻，直到传感器的数据稳定下来。开动磁力搅拌器，搅拌烧杯中的NaOH溶液。打开光电门计数器，然后轻

6、轻旋开酸式滴定管旋钮，使待测的食醋溶液一滴一滴地滴入烧杯中。跟踪pH传感器测量数据的变化。当pH传感器的数据刚开始变化，立即终止滴入食醋，并记录已消耗的食醋的体积。再次滴入食醋，注意跟踪pH的变化，当数值接近滴定终点时滴入的食醋尽可能地慢。当波峰曲线出现平台时，停止滴加食醋溶液。4．数据处理计算中和滴定过程中pH的变化量：pH初始值是多少，终值是多少，变化量是多少？pH刚要开始改变的时候滴入的食醋的量是多少？把它与NaOH溶液完全被中和的时候消耗的食醋量作比较。计算pH开始改变的时候到滴定终点的时候所经历的时间。求算待测食醋中的醋酸含量：用每100mL食醋中含醋酸的质量

7、来表示。五、实验注意事项（1）实验过程中重启或者关机后，需要重新标定电极。（2）在开始滴定之前要将光电门传感器调到计数模式并清零。（3）食醋滴入氢氧化钠溶液后，如果数据采集器不计数，需换氢氧化钠溶液重新开始滴定。（4）在滴定过程中，酸式滴定管一定要垂直桌面，液滴计数器要平，这样确保每一滴醋液通过液滴技术时能被准确计数。六、背景资料1．传感器简介传感器是一系列根据一定的物理化学原理制成的物理化学量的感应器具，它能把外界环境中的某个物理化学量的变化以电信号的方式输出，再经数据模拟装置转化成数据或图表的形式在数据采集器上显示并储存起来。20世纪