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自动电位滴定中的一阶导数二阶导数滴定曲线的绘制VIP免费

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第24卷第1期2012牟2月沈阳大学学报(自然科学版)JournalofShenyangUniversity(NaturalScience)Vo1.24,No.1Feb.2012文章编号:10089225(2012)01—0068—03自动电位滴定中的一阶导数二阶导数滴定曲线的绘制李洪仁,胡天慧(沈阳大学理学院,辽宁沈阳110044)摘要:电位滴定经常用一阶导数、二阶导数滴定曲线法判断滴定终点,其计算量大,不易准确确定终点.为了在实验测定中快速判断终点,使用Excel电子表格处理自动电位滴定实验数据,首先根据电位滴定数据处理数学模式,建立电位滴定数据处理表格,再根据计算模式加入计算公式,完成自动计算、作图.该数据处理方法可以由使用者自行编制,根据使用者情况作相应修改.结果表明,该方法操作简便,可以在滴定分析数据处理中推广使用.关键词:自动电位滴定;一阶导数;二阶导数;滴定曲线中图分类号:O64文献标识码:A在电位滴定过程中要绘制滴定曲线,普通滴定曲线难以确定终点.因此,采用一阶导数滴定曲线和二阶导数滴定曲线确定终点[1].一阶导数曲线峰点对应的体积为终点消耗滴定剂的体积,二阶导数正负交汇点对应的体积亦为终点消耗滴定剂的体积,二阶导数终点判断法更为准确.导数的计算有两种方法:一是绘图法.在电位滴定过程中,测定的数据为电位/滴定剂体积(E/V)的数据,将E—作图即可得到滴定曲线,然后再取若^干滴定曲线上的点作切线,则切线斜率为—L.M2,,即y^F一阶导数,一V作图为一阶导数曲线.同理在一yA2阶导数曲线基础上作二阶导数可得一V曲V线_2].二是内插法.直接用实验数据内插法求一阶导数,即选择实验中两个相邻的数据计算斜率,斜率对体积作图,即为一阶导数.此方法要求数据采样点多,才能达到精度要求,因此数据处理量大.以上是电位滴定中实验数据处理的数学原理.为方便数据处理,本文作者采用与现有文献不同[4]的处理方法,利用Excel电子表格进行数据处理,内插法计算一阶、二阶导数,然后直接作图,数据处理几分钟完成,提高准确率,绘图方便,不需专用软件处理即可作图,经实验验证效果良好.1建立数学计算模型电位滴定过程中测定数据为电位(E)和滴定剂体积(V).内插法就是选择两个相邻数据点计算斜率,然后用斜率对体积作图,即可得到一阶导数曲线,一阶导数相邻数据对体积求斜率可以得到二阶导数,二阶导数对体积作图可以得到二阶导数曲线.为完成上述计算应建立数据表格.2建立数据表格建立Excel数据表格如表1.表1电位滴定中的一阶导数二阶导数滴定曲线数据Table1DateoffirstderivativetitrationcurveandthesecondderivativecurveinpotentialtitrationV/mLElmV△E/△△E/△_俨在相应的表格中输人数据:V、E,则通过函数计算,自明王ekE、数据.3输入函数在列表第三行输入公式:“===(B3一B2)/收稿日期:2011—11—25作者简介:李洪仁(1964~),男,辽宁北镇人,沈阳大学副教授万方数据第1期李洪仁等:自动电位滴定中的一阶导数二阶导数滴定曲线的绘制69(A3一A2)’,[5],计算结果为斜率AE,aE一成图3.E2一E1V2一V1‘在列表第四行输入公式:“一(c4一c3)/(A4-A3)",丌~异禾刀A2E.4输入数据及计算在体积V列表中输人体积数据,电位E下的^l列中输入电位数据.鼠术-⋯一~I⋯⋯⋯-z-.向yA2下拖动直到最后一行,完成数据计算;列表的y第四行向下拖动直到最后一行完成数据计算.一阶导数、二阶导数计算完毕,数据见表2.表2电位滴定中的一阶导数二阶导数滴定曲线数据Table2Dateoffirstderivativetitrationcurveandthesecondderivativecurveinpotentialtitration体积/mL电位E/mV△E/△△互AV25作图选中电位(E)体积()作图,图形为散点折线图,输入图表名称、坐标名称、清除网格线、完成图1.选中电位)一体积()作图,图形为散点折线图,输入图表名称、坐标名称、清除网格线、完成图2.选中电位()一体积(V)作图,图形为散点折线图,输入图表名称、坐标名称、清除网格线、完图1电势一滴定体积曲线Fig.1CurveofE-V图2一阶导数一滴定体积曲线Fig.2Curveoffirstderivativetitration—V图3二阶导数一滴定体积曲线Fig.3Curveofsecondderivativetitration—V一阶导数峰点对应体积为终点体积;二阶...

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