電位滴定法（Potentiometric Titration Method）

電位滴定法（Potentiometric Titration Method）
臺北市立第一女子高級中學二年級楊詠鈞

簡介：

電位滴定法與傳統滴定相似，但不需使用指示劑，而是利用至少一對的電極浸入溶液，依照滴定目標元素（或化合物）離子濃度不同的變化，測出兩電極的電位差，並根據電位差而獲得該元素（或化合物）的濃度。

原理與設備：為了要測出浸入溶液中兩電極間的電位差，必須先確立(知道)其中一個對應電極的電位，最後才能獲得與另一電極間的電位差。此電極稱為參考電極，一般採用不易氧化、難溶性的金屬作為參考電極，例如飽和甘汞電極及Ag/AgCl電極兩種。而指示電極（Indicator Electrode）的內外離子濃度不同產生電位差，這個電位差與待測溶液離子濃度成線性關係。利用滴定試劑體積對溶液之電位作圖，可得一滴定曲線。將此曲線微分，可得到一尖峰圖，斜率的最大值即為滴定終點。

為了對應不同的元素(化合物)，指示電極的材質視反應之種類而定，例如：酸鹼滴定可用玻璃電極，氧化還原滴定可用白金電極，沉澱滴定可用銀電極，錯合滴定可用離子選擇性電極或光度電極等。除了對應不同離子濃度而採用各種金屬電極之外，利用薄膜內外濃度不同而產生電位差的薄膜電極，及使用能增幅/切換電流之場效電晶體等作為取得電位差資訊的方法，在廣義上皆可稱為電位滴定法。

應用與用途：利用指示劑滴定法時，由於指示劑會消耗少量之滴定劑，因此傳統滴定方法所得到的滴定終點並非真正的當量點。而使用電位自動滴定時，電極測量電位並不消耗滴定劑或待測物，所得之終點較能代表當量點。電位滴定法的另一個優點是：指示劑變色的一瞬間不易判別，可利用電位法來完成。電位滴定法的應用範圍包括：水相中pH滴定、非水相滴定、沈澱滴定、錯合物滴定、氧化還原滴定等。

目前電位滴定法在工業上的用途大致上有以下數種：

一、石油化學：總酸價（TAN）、總鹼價（TBN）、溴值、溴指數、硫醇硫
二、電力能源：非水溶液滴定、硼酸濃度、絕緣油酸值、潤滑油酸價及鹼價
三、電鍍：電鍍液分析、鹵素含量
四、製藥分析：過氯酸滴定、亞硝酸鈉滴定、硝酸汞、硝酸銀滴定、硫代硫酸鈉滴定
五、油脂 / 清潔劑：皂化價、酯價、碘價、羥價、陰陽離子介面活性劑
六、食品檢驗：飲料中酸度、調味料鹽份、維他命C含量
七、環保水質：酸鹼度測定、氯離子含量測定、水質總硬度、鈣、鎂測定
八、學術研究：酸鹼滴定、氧化還原滴定、沈澱滴定

自動滴定儀（Automatic Potentiometric Titrator）：自動電位滴定儀器材組包括微電腦處理器、自動滴定儀系統、滴定槽及電位計等。系統利用馬達輸送滴定劑注入滴定槽中，除了可自動根據動態感測之電位差控制滴定劑滴入快慢外，亦可預設滴定終點。當溶液之電位達到預設之電位時，滴定即停止。自動滴定儀配置有微電腦處理器，可輸入樣品之體積或重量、滴定劑濃度及其他滴定條件。在完成滴定後，可利用內配的軟體列出滴定曲線、分析數據及分析結果等，分析精確度遠較傳統之指示劑滴定法為高，對於繁重之滴定例行工作有極大幫助。

參考資料：
1. http://www.greentree.com.tw/at.htm
2. http://en.wikipedia.org/wiki/Potentiometric_titration
3. http://www.wenchang.com.tw/cetacean/front/bin/ptdetail.phtml?Part=news_A&PreView=1