目 錄
1 概述
2 儀器的構(gòu)成
3 儀器的使用
4 應(yīng)用示例
5 注意事項(xiàng)
6 常見故障及排除方法
7 儀器的成套性
附錄1：緩沖溶液的pH值與溫度關(guān)系對(duì)照表
附錄2：緩沖溶液的配制
附錄3：滴定終點(diǎn)的尋找
一、概述
1.1 用途
ZD-2 型自動(dòng)電位滴定儀適用于多種電位滴定，廣泛應(yīng)用于科研、教學(xué)、化工、環(huán)保等許多領(lǐng)域。
1.2 主要技術(shù)特點(diǎn)
（1）供實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用電位滴定法進(jìn)行容量分析；
（2）pH值或電極電位的控制滴定；
（3）用人工手動(dòng)電位滴定法進(jìn)行容量分析；
（4）供實(shí)驗(yàn)室取樣測(cè)定水溶液的pH值；
（5）測(cè)量電極的電位值。
1.3 主要技術(shù)性能
（1）儀器級(jí)別：0.5級(jí)
（2）測(cè)量范圍：pH：(0～14.00)pH
mV：(0～±1400)mV
（3）分辨率：pH：0.01pH
mV：1mV
（4）電子單元基本誤差：
a) pH：±0.03pH±1個(gè)字；
b) mV：±5mV。
（5）儀器pH測(cè)量基本誤差：±0.06pH。
（6）電子單元輸入電流：2×10-12A。
（7）電子單元輸入阻抗：不小于3×1011Ω。
（8）容量分析重復(fù)性誤差：0.2％。
（9）滴定控制靈敏度
a) pH；±0.1pH；
b) mV：±5mV。
（10）終點(diǎn)設(shè)定范圍：(0～±1400)mV或(0~14.00)pH。
（11）電子單元穩(wěn)定性：±0.01pH/3h。
（12）儀器正常工作條件
a) 環(huán)境溫度：(5～40)℃；
b) 相對(duì)濕度：不大于85%；
c) 供電電源：交流電壓(220±22)V，頻率(50±0.5)Hz；
d) 周圍空氣中無腐蝕性的氣體存在；
e) 周圍無影響性能的振動(dòng)存在；
f) 周圍除地磁場(chǎng)外無其它影響性能的電磁場(chǎng)干擾。
二、儀器的構(gòu)成
2.1 儀器的前面板
儀器的前面板示意圖見圖1。顯示器為240×128點(diǎn)陣的圖形點(diǎn)陣液晶。儀器共有20個(gè)按鍵，其中9個(gè)為復(fù)用鍵。各按鍵的基本功能如下：
“開始”：開始滴定。
“退出”：終止滴定，進(jìn)入測(cè)量狀態(tài)。
“pH /mV”：選擇pH 或電位（mV）的測(cè)量或滴定。按此鍵則輪流切換兩種狀態(tài)。在設(shè)置“終點(diǎn)”和“預(yù)控點(diǎn)”前應(yīng)先確定pH 或mV狀態(tài)。
“終點(diǎn)”：設(shè)置終點(diǎn)電位或pH值。
“預(yù)控點(diǎn)”：設(shè)置預(yù)控點(diǎn)電位或pH值，其大小取決于化學(xué)反應(yīng)的性質(zhì)，即滴定突躍的大小。一般氧化還原滴定、強(qiáng)酸強(qiáng)堿中和滴定和沉淀滴定可選擇預(yù)控點(diǎn)值小一些；弱酸強(qiáng)堿、強(qiáng)酸弱堿可選擇中間預(yù)控點(diǎn)值；而弱酸弱堿滴定需選擇大預(yù)控點(diǎn)值。
“延時(shí)”：設(shè)置到達(dá)滴定終點(diǎn)與停止滴定之間的延遲時(shí)間。因化學(xué)反應(yīng)需要一定的時(shí)間，當(dāng)儀器測(cè)到終點(diǎn)電位或終點(diǎn)pH 值，關(guān)閉電磁閥后，可能電位或pH 值會(huì)有反復(fù)，所以在剛測(cè)到終點(diǎn)電位或終點(diǎn)pH 值時(shí)不宜立即終止滴定，應(yīng)延遲一段時(shí)間，若有反復(fù)則繼續(xù)滴定，直到電位或pH 值不再有反復(fù)后再終止滴定。有效范圍是“０～２００”秒，若輸入一個(gè)大于２００的數(shù)字，則顯示ＸＸＸ，表示一直不自動(dòng)終止滴定。
“1 /自動(dòng)”：在數(shù)字輸入狀態(tài)，為數(shù)字鍵“1”；在測(cè)量狀態(tài)，表示準(zhǔn)備自動(dòng)滴定。
“2 /打印”：在數(shù)字輸入狀態(tài)，為數(shù)字鍵“2”；在測(cè)量狀態(tài)，打印上次滴定過程的電位或pH值，每滴一次保存一個(gè)數(shù)據(jù)，最多100個(gè)。
“3 /溫度”：在數(shù)字輸入狀態(tài)，為數(shù)字鍵“3”；在測(cè)量狀態(tài)，輸入當(dāng)前溶液溫度。
“4 /快滴”：在數(shù)字輸入狀態(tài)，為數(shù)字鍵“4”；在測(cè)量狀態(tài)，表示準(zhǔn)備控制滴定（快速）。
“5 /查閱”：在數(shù)字輸入狀態(tài)，為數(shù)字鍵“5”；在測(cè)量狀態(tài)，查閱上次滴定過程的電位或pH值，每滴一次保存一個(gè)數(shù)據(jù)，最多100個(gè)。
“6”：為數(shù)字鍵“6”。
“7 /慢滴”：在數(shù)字輸入狀態(tài)，為數(shù)字鍵“7”；在測(cè)量狀態(tài)，表示準(zhǔn)備控制滴定（慢速）。
“8 /▲”：在數(shù)字輸入狀態(tài)，為數(shù)字鍵“8”；在查閱數(shù)據(jù)時(shí)向上翻頁(yè)。
“9”：為數(shù)字鍵“9”。
“. /連續(xù)”：在數(shù)字輸入狀態(tài)，為小數(shù)點(diǎn)鍵；在測(cè)量狀態(tài)，按住此鍵，電磁閥打開，溶液將從滴定管中滴下。放開按鍵，電磁閥立即關(guān)閉。
“0 /▼”：在數(shù)字輸入狀態(tài)，為數(shù)字鍵“0”；在查閱數(shù)據(jù)時(shí)向下翻頁(yè)。
“－/標(biāo)定”：在數(shù)字輸入狀態(tài)，為負(fù)號(hào)鍵；在測(cè)量狀態(tài)，表示準(zhǔn)備進(jìn)行pH標(biāo)定，液晶右下角顯示“標(biāo)定”。在標(biāo)定第一種溶液時(shí)，等電位顯示穩(wěn)定后，若只需一點(diǎn)標(biāo)定，則按“確認(rèn)”鍵完成標(biāo)定；若需二點(diǎn)標(biāo)定，則不按“確認(rèn)”鍵，而是再按“－/標(biāo)定”鍵，液晶右下角顯示“斜率”，表示要進(jìn)行二點(diǎn)標(biāo)定中的第二種溶液的標(biāo)定，等電位顯示穩(wěn)定后，按“確認(rèn)”鍵完成二點(diǎn)標(biāo)定。
“確認(rèn)”：數(shù)字輸入完畢或動(dòng)作完成。
“取消”：取消數(shù)字輸入。
2.2 儀器的后面板
電源：交流220v電源插座。
開關(guān)：電源開關(guān)。
0.5A：0.5A保險(xiǎn)絲座。
電磁閥：電磁閥接口，Φ3.5話筒插座。
參比電極：參比電極接線柱。
測(cè)量電極：測(cè)量電極插座，Q9型。
打�。篋B9插座，接TPuP16打印機(jī)。
2.3 滴定裝置
2.3.1 滴定裝置的安裝
滴定裝置安裝在JB－1A攪拌器上。安裝步驟如下：
1)JB-1A型攪拌器 2)電極夾 3)電磁閥 4)電磁閥螺絲 5)橡皮管 6)滴管夾
7)滴定管 8)滴管夾固定螺絲 9)彎式滴管架(二) 10)管狀滴管架(一)
11)螺帽 12)夾套 13)夾芯 14)支頭螺釘 15)安裝螺紋 16)緊圈
（1) 將序號(hào)10的滴管架(一)旋在攪拌器的安裝螺紋(15)上；
（2) 將夾芯(13)、夾套(12)的孔對(duì)齊，穿過序號(hào)10的滴管架(一)，調(diào)節(jié)到合適位置，旋緊螺帽(11)固定之；
（3) 將電磁閥(3)末端插入夾芯(13)，旋緊支頭螺釘(14)固定之；
（4) 將滴管夾(6)安裝在序號(hào)9的滴管架(二)上，調(diào)節(jié)至合適位置，旋緊滴管架固定螺絲(8)固定之；
（5) 將滴定管(7)夾在滴管架(6)上，將電磁閥上方的橡皮管套入滴定管(7)末端;
（6) 將電極夾(2)安裝在序號(hào)9滴管架(二)的下端。裝上電極及毛細(xì)管，將電磁閥下方的橡皮管套入毛細(xì)管。
2.3.2 電極夾的使用
電極及毛細(xì)管的安裝見圖。
1) 電極桿夾口 2) 彈簧圈 3) 滴液管(玻璃毛細(xì)管)夾口
4) 玻璃(pH、pNa)電極夾口 5) 甘汞(參比)電極夾口
2.3.3 電磁閥的使用
電磁閥的結(jié)構(gòu)見圖。
使用前應(yīng)調(diào)節(jié)壓緊螺絲(4)，使電磁閥斷電時(shí)，無滴液滴下；電磁閥開啟時(shí)，滴液滴下，并調(diào)節(jié)合適的流量。
更換硅橡膠管時(shí)，先將圖4中螺母擰下，將底座抽出。然后將底座上兩個(gè)螺絲擰下，放松壓緊螺絲，即可更換。
三、儀器的操作
儀器安裝連接好以后，插上電源線，打開電源開關(guān)，預(yù)熱15分鐘。
3.1 mV 測(cè)量
（1） 按“pH/mV”鍵使液晶左上角顯示“mV”；
（2） 將電極插入被測(cè)溶液中，將溶液攪拌均勻后，即可在讀取電極電位mV值；
3.2 pH標(biāo)定與測(cè)量
3.2.1 pH標(biāo)定
儀器在進(jìn)行pH測(cè)量之前，先要標(biāo)定。一般來說，儀器在連續(xù)使用時(shí)，每天要標(biāo)定一次。其步驟如下：
（1）用溫度計(jì)測(cè)出被測(cè)溶液的溫度值；
（2）按“溫度”鍵，將測(cè)出的溶液溫度輸入到儀器中，按“確認(rèn)”鍵；
（3）按“-/標(biāo)定”鍵，液晶右下角顯示“標(biāo)定”；
（4）將清洗過的電極插入pH值為6.86的緩沖溶液中；
（5）等電位顯示穩(wěn)定后，若只需一點(diǎn)標(biāo)定，則按“確認(rèn)”鍵完成標(biāo)定，標(biāo)定過程結(jié)束；若需二點(diǎn)標(biāo)定，則不按“確認(rèn)”鍵，而是再按“－/標(biāo)定”鍵，液晶右下角顯示“斜率”，準(zhǔn)備進(jìn)行第二種溶液的標(biāo)定，繼續(xù)以下操作。
（6）用蒸餾水清洗電極，將電極插入pH值為4.00(或pH值為9.18)的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液中；
（7）等電位顯示穩(wěn)定后，按“確認(rèn)”鍵，完成二點(diǎn)標(biāo)定，標(biāo)定過程結(jié)束。
3.2.2 pH測(cè)量
（1） 按“pH/mV”鍵使液晶左上角顯示“pH”；
（2） 用蒸餾水清洗電極頭部，再用被測(cè)溶液清洗一次；
（3） 用溫度計(jì)測(cè)出被測(cè)溶液的溫度值；
（4） 按“溫度”鍵，將測(cè)出的溶液溫度輸入到儀器中，按“確認(rèn)”鍵；
（5） 將電極插入被測(cè)溶液中，攪拌溶液使溶液均勻后，讀取該溶液的pH值。
3.3 滴定
3.1 滴定前的準(zhǔn)備工作
（1） 按第2.3.1節(jié)安裝好滴定裝置，在試杯中放入攪拌棒，并將試杯放在JB－1A攪拌器上。
（2） 電極的選擇：取決于滴定時(shí)的化學(xué)反應(yīng)，如果是氧化還原反應(yīng)，可采用鉑電極和甘汞電極和鎢電極；如屬中和反應(yīng)，可用pH復(fù)合電極或玻璃電極和甘汞電極；如屬銀鹽與鹵素反應(yīng)，可采用銀電極和特殊甘汞電極。
3.2 手動(dòng)滴液
按住“－/連續(xù)”鍵，電磁閥打開，溶液將從滴定管中滴下。放開按鍵，電磁閥立即關(guān)閉。
3.3 電位自動(dòng)滴定
（1）按“pH/mV”鍵使液晶左上角顯示“mV”。
（2）終點(diǎn)電位設(shè)定：按“終點(diǎn)”鍵，然后按數(shù)字鍵輸入終點(diǎn)電位。
（3） 預(yù)控點(diǎn)電位設(shè)定：預(yù)控點(diǎn)的作用是使儀器自動(dòng)調(diào)節(jié)滴定速度。當(dāng)測(cè)得電位離終點(diǎn)電位大于預(yù)控點(diǎn)電位時(shí)，滴定速度快；當(dāng)測(cè)得電位離終點(diǎn)電位小于預(yù)控點(diǎn)電位后，滴定速度放慢，以便于精確控制滴定終點(diǎn)。按“預(yù)控點(diǎn)”鍵，然后按數(shù)字鍵輸入預(yù)控點(diǎn)電位。例如：設(shè)定終點(diǎn)電位為500 mV，預(yù)控點(diǎn)為60 mV。若電極電位為800 mV，則自動(dòng)滴定時(shí)，當(dāng)測(cè)得電位大于560 mV時(shí)為快滴，當(dāng)測(cè)得電位小于560 mV時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)為慢滴。若電極電位為100 mV，則自動(dòng)滴定時(shí)，當(dāng)測(cè)得電位小于440 mV時(shí)為快滴，當(dāng)測(cè)得電位大于440 mV時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)為慢滴。
（4） 打開攪拌器電源，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速使攪拌從慢逐漸加快至適當(dāng)轉(zhuǎn)速。
（5） 按“1/自動(dòng)”鍵，按“開始”鍵，儀器開始自動(dòng)滴定，到達(dá)終點(diǎn)電位后自動(dòng)結(jié)束。
（5）記錄滴定管內(nèi)滴液的消耗讀數(shù)。
3.4 電位控制滴定
（1）按“pH/mV”鍵使液晶左上角顯示“mV”。
（2）終點(diǎn)電位設(shè)定：按“終點(diǎn)”鍵，然后按數(shù)字鍵輸入終點(diǎn)電位。
（3）打開攪拌器電源，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速使攪拌從慢逐漸加快至適當(dāng)轉(zhuǎn)速。
（4）按“4/快滴”鍵或“7/慢滴”鍵，儀器開始按固定的速度（快速或慢速）滴定，到達(dá)終點(diǎn)電位后自動(dòng)結(jié)束。
（5）記錄滴定管內(nèi)滴液的消耗讀數(shù)。
3.5 PH自動(dòng)滴定
按“pH/mV”鍵使液晶左上角顯示“PH”，其余操作與“3.3 電位自動(dòng)滴定”類似。
3.6 PH控制滴定
按“pH/mV”鍵使液晶左上角顯示“PH”，其余操作與“3.4 電位控制滴定”類似。
四、應(yīng)用示例
氧化還原滴定，重鉻離子滴定亞鐵離子：
（1）將213型鉑電極插入 “測(cè)量電極”插座，217型甘汞電極插入“參比電極”插座。
（2）滴液：0.0167mol/L±10%的重鉻酸鉀；
被滴液：取濃度為0.1mol/L±10%的硫酸亞鐵銨10ml，加上15%濃度的硫酸10ml,溶解于50ml的蒸餾水中。
（3）按“pH/mV”鍵使液晶左上角顯示“mV”。590mV。
（4）設(shè)置“終點(diǎn)”為590mV，“預(yù)控點(diǎn)”為90mV。
（5）按“1/自動(dòng)”鍵，按“開始”鍵，儀器開始自動(dòng)滴定，到達(dá)終點(diǎn)電位后自動(dòng)結(jié)束。然后讀數(shù)滴定管讀數(shù)。
五、注意事項(xiàng)
（1） 儀器的輸入端(電極插座)必須保持干燥、清潔。儀器不用時(shí)，將Ｑ9短路插頭插入插座，防止灰塵及水汽侵入。
（2） 測(cè)量時(shí)，電極的引入導(dǎo)線應(yīng)保持靜止，否則會(huì)引起測(cè)量不穩(wěn)定。
（3） 用緩沖溶液標(biāo)定儀器時(shí)，要保證緩沖溶液的可靠性，不能配錯(cuò)緩沖溶液，否則將導(dǎo)致測(cè)量不準(zhǔn)。
（4） 取下電極套后，應(yīng)避免電極的敏感玻璃泡與硬物接觸，因?yàn)槿魏纹茡p或擦毛都將使電極失效。
（5） 復(fù)合電極的外參比(或甘汞電極)應(yīng)經(jīng)常注意有飽和氯化鉀溶液、補(bǔ)充液可以從電極上端小孔加入。
（6） 電極應(yīng)避免長(zhǎng)期浸在蒸餾水、蛋白質(zhì)溶液和酸性氟化物溶液中。
（7） 電極應(yīng)避免與有機(jī)硅油接觸。
（8） 滴定前最好先用滴液將電磁閥橡皮管沖洗數(shù)次。
（9） 到達(dá)終點(diǎn)后，不可以再按“開始”鍵，否則儀器又將開始滴定。
（10） 請(qǐng)勿使用與橡皮管起化學(xué)反應(yīng)的高錳酸鉀等溶液。
六、常見故障及排除方法
（1）儀器顯示正在滴定，但無滴液滴下，而電磁閥插頭連接無誤，這時(shí)可調(diào)節(jié)電磁閥上的壓緊螺絲(4)至合適的位置，使溶液能適量地滴下。
（2）電磁閥關(guān)閉時(shí)，仍有溶液滴下，可重新調(diào)節(jié)電磁閥上的壓緊螺絲(4)，如仍不能排除故障，則說明橡皮管道久用變形、彈性變差或橡皮管道安裝位置不合適。這時(shí)可根據(jù)2.3.3條，拆開電磁閥，變動(dòng)橡皮管的上下位置或更換橡皮管道。調(diào)換前橡皮管最好放在略帶堿性的溶液中蒸煮都數(shù)小時(shí)以上。
七、儀器的成套性
（1） ZD－2型自動(dòng)電位滴定儀 1臺(tái)；
（2） JB－1A型攪拌器 1臺(tái)；
（3） 滴定裝置 1套；
（4） 電極插口轉(zhuǎn)換器 1只；
（5） 附件一套，詳見裝箱單。
附錄
附錄1：緩沖溶液的pH值與溫度關(guān)系對(duì)照表
溫度℃ | 0.05mol/L鄰苯二甲酸氫鉀 | 0.025mol/L混合物磷酸鹽 | 0.01mol/L四硼酸鈉 |
5 | 4.00 | 6.95 | 9.39 |
10 | 4.00 | 6.92 | 9.33 |
15 | 4.00 | 6.90 | 9.28 |
20 | 4.00 | 6.88 | 9.23 |
25 | 4.00 | 6.86 | 9.18 |
30 | 4.01 | 6.85 | 9.14 |
35 | 4.02 | 6.84 | 9.11 |
40 | 4.03 | 6.84 | 9.07 |
45 | 4.04 | 6.84 | 9.04 |
50 | 4.06 | 6.83 | 9.03 |
55 | 4.07 | 6.83 | 8.99 |
60 | 4.09 | 6.84 | 8.97 |
附錄2：緩沖溶液的配制
（1） pH4.00溶液：用GR鄰苯二甲酸氫鉀10.21g，溶解于1000mL高純?nèi)ルx子水中。
（2） pH6.86溶液：用GR磷酸二氫鉀3.4g，GR磷酸氫二鈉3.55g，溶解于1000mL高純?nèi)ルx子水中。
（3） pH9.18溶液：用GR硼砂3.81g，溶解于1000mL高純?nèi)ルx子水中。
附錄3：滴定終點(diǎn)的尋找
以下兩種方法可尋找滴定終點(diǎn)。
（1）將“終點(diǎn)”設(shè)置在遠(yuǎn)離起點(diǎn)的位置，然后按“7/慢滴”鍵，使儀器進(jìn)行控制滴定。當(dāng)出現(xiàn)電位或pH的變化幅度突然變大后再變小，則按“退出”鍵終止滴定。按“5/查閱”鍵在屏幕上顯示出滴定數(shù)據(jù)或“2/打印”鍵打印出滴定數(shù)據(jù)，找出變化最大的電位值mV1、mV2或pH值pH1、pH2。則 mV＝（mV1＋mV2）/ 2或 pH＝（pH1＋pH2）/ 2即為終點(diǎn)。
（2）用滴定顯色試劑滴定到終點(diǎn)，然后用儀器測(cè)量其mV或pH值即可。
