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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×=体积”的公式被数据采集器换算成体积;
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,,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)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

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。

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=(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=(四硼酸钠)的缓冲液中,点击采集器上pH=9下的“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=(混合磷酸盐)的溶液中,检测标定是否成功。-,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)

往酸式滴定管中