毕业答辩模板-东北林业大学.ppt
工业分析,任务：工业氯化铵含量的测定,步骤一、回顾并引入含氮化合物的测定方法回顾：有机分析中涉及到尿素中氮含量的测定。写出尿素方程式同时简单回顾一下其测定方法。举例引出：我们平时比较常接触到的含氮化合物都有哪些？【学生进行讨论，发言】如氯化铵、硫酸铵、尿素、硝酸镁、硝酸钠、硝酸钙等。能够归纳一下含氮化合物按结构不同的分类？含氮化合物的分类:硝态氮、铵态氮、有机态氮,步骤二、学生根据查找内容分组汇报根据布置的任务抽取三位同学汇报PPT的查找内容：硝态氮的测定方法、铵态氮的测定方法、有机态氮的测定方法。【教师总结】实验方法：硝态氮：三种方法铵态氮：四种方法有机态氮：三种方法同学们资料查找的非常好，PPT做的也很精美，可见是下了一番苦功夫，说明同学们的独立阅读和思考的能力在不断提高，这也达到了我们预习的目的。通过培养同学们的自学能力，为终身学习打下基础，使学生在将来工作中不断独立获取新知识和新能力，不断更新自己的知识体系，以适应社会的需求。,【教师补充】其他方法：非水酸碱滴定法测定氯化铵；目视比色法；电光比色法等步骤三、布置具体任务：铵态氮的测定方法工业氯化铵含量的测定布置项目任务：工业氯化铵含量的测定【教师引导并突出本次课重点】两种测定方法：1、甲醛-酸碱滴定法 2、蒸馏后滴定法突出职业能力教育：含量的测定在工业产品质量控制中的重要意义（工业产品等级的划分和企业的效益问题）。,一、测定方法概述二种测定方法：1、甲醛-酸碱滴定法 2、蒸馏后滴定法 选择甲醛-酸碱滴定法和蒸馏后滴定法测定工业氯化铵含量。二、实验方案设计甲醛-酸碱滴定法测定工业氯化铵含量（快速法）1、测定原理在中性溶液中，铵盐与甲醛作用生成六亚甲基四胺和相当于铵盐含量的酸。在指示剂存在下，用氢氧化钠标准滴定溶液滴定生成的酸，通过氢氧化钠标准滴定溶液消耗的量，求出铵态氮的含量。反应式如下：,4NH 4+6HCHO=(CH 2)6N4+4H+6H2OH+OH-=H2O甲醛法准确度较差，但比较迅速，固在生产上应用较多，如果试样中含有Fe3+离子，影响终点观察。2、试剂和溶液（1）氢氧化钠(GB 629)：c(NaOH)=0.1molL溶液；（3）硫酸(GB 625)标准滴定溶液：c(12H2SO4)=1.0 molL溶液（4）氧氧化钠(GB 629)标准滴定溶液：c(NaOH)=0.5mol溶液；（5）甲基红：1g/L乙醇溶液；（6）酚酞：10g/L乙醇溶液；（7）甲醛溶液：,3、仪器 一般实验室用仪器。4、分析步骤（称小样法）（1）试样溶液的制备 称取约0.9g试样，准确至0.0001 g，置于 250ml锥形瓶中，加30ml水，使之溶解，加12滴甲基红指示液，用氢氧化钠溶液中和至橙色。（2）空白试验 在测定的同时进行空白实验除不加试样外，试剂用量和测定试样时相同。取平行测定结果的算术平均值为空白试验。（3）测定 加15mL甲醛溶液于试样溶液中，再加入45滴酚酞指示液，摇匀后放置5 min，用氢氧化钠滴定溶液滴定溶液pH相当于8.5时呈现的浅红色，保持1分钟不消失为终点。,5、分析结果的表示学生讨论计算办法：（1）氯化铵含量x1，以氯化铵的质量分数表示，按下式计算：式中：c氯氧化钠标准滴定溶液的实际浓度mol/L；V1空白试验消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积，mL；V2测定试样消耗氧氧化钠标准滴定溶液的体积，mL；m试样的质量分数，g x3水的百分含量；0.05349与1.00mL氢氧化钠标准滴定溶液c(NaOH)=1.00molL相当 的以克表示的氯化铵的质量。所得结果应表示至两位小数。,蒸馏后滴定法(仲裁法)：1、测定原理从碱性溶液中蒸馏出的氨，用过量硫酸标准溶液吸收以甲基红或甲基红-亚甲基蓝为指示剂，用氢氧化钠标准滴定溶液返滴定，由硫酸标准溶液的消耗量，求出铵态氮的含量。,2、试剂和溶液（1）氢氧化钠(GB 629)：450 g/L溶液；（2）硫酸(GB 625)：c(12H2SO4)=0.5mol/L其浓度应小于氢氧化钠标准滴定溶液的浓度；（3）氢氧化钠标准滴定溶液：c（NaOH)=0.5molL；（4）甲基红次甲基蓝混合指示液；称取0.12 g甲基红及0.08 g次甲基蓝，用95乙醇溶解并稀释至100mL。3、仪器4、分析步骤（1）试样溶液的制备 称取约9g试样，精确至0.001g，置于烧杯中，用水溶解。转移至500mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀后备用。,（2）空白实验（3）蒸馏（4）滴定仔细混合吸收瓶（E）和双连球中的溶液，用氢氧化钠标准滴定溶液回滴吸收瓶（E）中过量的硫酸，直至溶液呈灰色即为终点。（5）分析结果的表示学生讨论计算办法（以氯化铵计）：（以氮计）：,三、结果与讨论（学生分组讨论，老师适当引导总结。）1、甲醛-酸碱滴定法思考：1）铵盐中氮的测定为何不采用NaOH直接滴定法？答：铵盐NH4Cl和（NH4）2SO4是常用的氮肥，系强酸弱碱盐，由于NH4+的酸性太弱（Ka=5.610-10），用NaOH标准溶液直接滴定，在滴定曲线上已无明显突跃，此时反应的完全程度很低，难以用指示剂来确定滴定终点。故不采用NaOH标准溶液直接滴定。2）为什么中和甲醛试剂中的甲酸以酚酞作指示剂；而中和铵盐试样中的游离酸则以甲基红作指示剂？最后滴定反应为什么用酚酞？若不提前中和，还有没有其他解决办法？,答：选择指示剂是根据滴定终点溶液的酸碱性和指示剂的变色范围来决定的。酚酞指示剂的变色范围是，甲基红指示剂的变色范围是，中和铵盐试样中的游离酸时其滴定终点溶液显酸性，中和甲醛试剂中的甲酸时其滴定终点溶液显弱碱性，最后滴定时六亚甲基四胺呈弱碱性所以，中和甲醛试剂中的甲酸以酚酞作指示剂；而中和铵盐试样中的游离酸则以甲基红作指示剂。3）计算称取试样量的原则是什么？4）实验过程中放置的目的？室温下甲醛与铵盐反应较慢，需放置5分钟。5）中和所用的碱量是否要准确，要不要记录？为什么？6）工业氯化铵的含量如何计算？（以氯化铵表示或以氮表示分别如何计算）,课后思考：1）NH4HCO3中含氮量的测定，能否用甲醛法？答：不能用甲醛法测定。NH4HCO3是弱酸弱碱盐，在水中的水解常数K=KW/（KaKb）=1.3110-3，因为KaKb，溶液显碱性，可以加入1-2滴甲基橙，用0.1mol/LHCl溶液滴定溶液由黄色至橙色。同时甲醛和它反应会产生氢离子，氢离子会和碳酸氢根反应导致氢离子的浓度减小，滴定氢离子用的碱体积偏低，导致测出的氮的质量分数偏低。2、蒸馏后滴定法思考：1）使用硫酸作为吸收液用什么标准溶液滴定？除了硫酸作为吸收液外能否用其他溶液代替？此时标准滴定溶液可以选用什么溶液？选用硫酸标准滴定溶液吸收氨气，用氢氧化钠作为标准滴定溶液回滴过量的硫酸。,此外还可用硼酸作为吸收液。硼酸溶液的浓度和用量以能足够吸收NH3为宜。常用质量分数为2-4%的硼酸溶液（4%为饱和溶液），大致可按每毫升质量分数1%H3BO3溶液能吸收0.46mg氮计算。因此可根据样品含氮量估计硼酸的用量，适当多加一些。2）为了保持指示剂用量一致，以减小滴定误差，最好配成硼酸指示剂溶液使用。指示剂可选用溴甲酚绿-甲基红或亚甲基蓝-甲基红混合指示剂。除作滴定终点指示剂外，也可作为硼酸吸收氨气的指示剂。将2份0.1%甲基红乙醇溶液与1份0.1%亚甲基蓝乙醇溶液混合，将上述混合指示剂一次性加入已配制好的2%硼酸溶液中，使溶液呈蓝紫色：PH=5.2红紫；PH=5.4灰蓝；PH=5.6绿色。或用甲基红-溴甲酚绿：PH4.0橙色；PH=5.1 灰色；PH6.2 蓝色。但实验中常常会出现加入指示剂后硼酸溶液就变蓝色，是因为配制硼酸溶液时混入碱性物质或蒸馏水偏碱性。,3）蒸馏时加入沸石，防止溶液过热后产生暴沸，开始蒸馏时速度不可过快，以免蒸出的氨气未及时吸收而逸出。硼酸吸收液在蒸馏的过程中应保持室温。空白实验和正式实验蒸馏液的体积要基本保持一致。蒸馏体积不同，影响溶液的PH，以至于影响滴定耗酸量。4）空白实验所用仪器与测定样品时所用仪器是否为同一套？5）蒸馏量要适度，若接收瓶内体积增大，则PH变高，必然引起滴定误差，一般可控制蒸馏后体积250ml左右（或控制在45分钟，蒸出体积100 ml左右）。6）停止蒸馏时，要先冲洗冷凝管，并将洗涤液收集在吸收瓶中再滴定。不能先停止加热，以防倒吸。,步骤四、实验室进行实验1）学生根据预习情况进行实验（分两大组，每组20位同学分别进行甲醛-酸碱滴定法和蒸馏后滴定法的实验）2）实验过程中教师进行指导和纠正3）实验完成后结果计算4）比较甲醛-酸碱滴定法和蒸馏后滴定法的实验结果5）总结并评价实验结果（根据个人拟定实验方案进行实验，对比实验结果）,氯化铵质量鉴定表,含量鉴定意见：,总结：1、能利用本次课所学知识设计出“硫酸铵含量的测定”的实验方案；2、能通过实验过程出现的问题和数据结果进一步完善实验方案。3、比较甲醛法和蒸馏后滴定法测定氯化铵的优缺点(甲醛对皮肤和眼睛、呼吸道具有一定毒性，在我国有毒化学品优先控制名单上甲醛高居第二位，且滴定终点不稳定。蒸馏法手续烦琐、费时等)。作业：完成实验报告【扩展任务】设计工业硝酸钠中氮含量的测定实验方案,
