滴定液的f值超了怎么稀释(配置好的KH滴定液该如何保存)

滴定液的f值超了怎么稀释(配置好的KH滴定液该如何保存)(1)

发本文,是因为前几天一个朋友家中出的问题,滴定工作正常的情况下,缸里的钙离子浓度和KH值却很难提升上来,而经过检查后,发现导致的原因是KH溶液的分解变质。

通常情况下在水体较大的缸中,提升钙镁离子与碳酸根离子的相对较好的方法是使用钙反,化学反应的原理是:

CaCO3(s) CO2(g) H2O(l)=Ca(HCO3)2 (aq)

MgCO3(s) CO2(g) H2O(l)=Mg(HCO3)2 (aq)

其中碳酸氢钙与碳酸氢镁为易溶于水的碳酸氢盐,但遗憾是这两种盐只能存在于溶液之中,一旦水分蒸发,则碳酸氢钙与碳酸氢镁将立刻分解为碳酸钙与碳酸镁沉淀,并同时释放出水与二氧化碳。一个好玩的事情是屌丝宝上一卖家居然在出售所谓“碳酸氢钙固体”,而一卖家给出的差评是“根本就不溶于水嘛,补个毛钙。。” 卖家和买家都够可爱的......

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钙反虽然好,但成本摆在那里,需要一台昂贵的机器,一套二氧化碳组(钢瓶还好,那套表的价格并不便宜,关键是定期找地方灌气也很麻烦),其实维护钙反还有一个比较昂贵的东西:珊瑚骨。质量差的珊瑚骨中有大量营养盐堆积,此时打开钙反相当于开启了向鱼缸中放毒的潘多拉魔盒。而经过高温蒸汽冲洗净化的洁净珊瑚骨则往往价格不菲,不管是两条鱼的还是KZ的,也是一笔不小支出(不过用得起钙反的壕们也不在乎这点小钱了吧)

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钙反的好坏讨论完了,下面我们来看看比较便宜的元素补充方法:滴定法。

滴定液通常包含以下三种:

氯化钙(可同时添加少量氯化锶、氯化钾,很稳定,不会发生化学反应);

氯化镁(可补充少量硫酸镁);

碳酸氢钠溶液(里面不要加任何东西,溶液本身不够稳定);

其中氯化钙溶液与氯化镁溶液性质极其稳定,几乎可以与天地同寿,与日月同辉.....保存得当的话,秦始皇修长城时候配置的氯化钙,放到今天也可以直接下缸的,当然你也可以把配置好的氯化镁溶液传给你孙子的孙子的孙子....用的海缸,而不用担心所谓“保质期”的概念。

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但是调配KH液的主角-碳酸氢钠NaHCO3,可就不是什么省油的灯了。这是一种相对不稳定的盐,在常温和固体状态下尚能稳定存在,但只要稍微一受热,就会立刻按照以下方式分解:

2NaHCO3(s)=Na2CO3(s) H2O(g) CO2(g)

而一旦被配置成溶液后,碳酸氢钠也会立刻发生电离,而且电离是两步走的:

第一步:碳酸氢钠完全电离为 钠离子与碳酸氢根离子(这一步基本可认为是完全电离);

第二步:碳酸氢根离子进一步电离为氢离子与碳酸根离子(由于碳酸是弱酸,第二步电离极弱);

但由于第二步电离的存在,碳酸氢钠的溶液是相当不稳定的,释放出的氢离子很容易与碳酸根离子重新结合为碳酸,而进一步分解为二氧化碳与水。当二氧化碳溢出溶液后,所配置的溶液将逐渐转变为碳酸钠(Na2CO3)溶液。

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碳酸氢钠溶液的分解

试管1:新鲜配置的碳酸氢钠溶液,滴入10%氯化钙后,无沉淀发生;

试管2:配置5天的碳酸氢钠溶液,遮光保存于冰箱中,滴入10%氯化钙后,已开始少量沉淀,说明已有部分分解;

试管3:配置5天的碳酸氢钠溶液,无遮光、常温保存于普通滴定筒内,滴入10%氯化钙后,沉淀极其严重,说明显著分解变质;

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所以,重点来了!

1.一次配置碳酸氢钠溶液最好少配,2日内用完最好,不要怕麻烦,不要超过3日,一定要现用现配,千万不要配置一大堆然后慢慢用;

(另外几种滴定液配一大瓶都没事)

2. 配置好的KH滴定液请一定要密闭遮光保存,并且避免高温!

这样的滴定桶保存氯化钙和氯化镁没有任何问题,但是绝对不能用来保存碳酸氢钠溶液。

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当碳酸氢钠溶液变质为碳酸钠溶液后,会发生什么?

第一,PH的大灾难,碳酸氢钠本身是一个强碱弱酸盐(可以理解为氢氧化钠与碳酸形成的盐),所以溶液中强烈显示出水解的倾向,不过好在碳酸氢根本身也可以水解释放出氢离子,其溶液实际构成了一个缓冲体系,将PH 稳定在7.5-8.4之间(视溶液浓度与温度等条件),而且对于缸内二氧化碳等酸性物质的释放可能带来的PH振动有很好的抵消作用;

但与之相比,变身后的碳酸钠就完全不一样了,由于不存在碳酸氢根的水解,碳酸钠的溶液碱性较强,甚至可以轻松让酚酞试剂变色(可以达到PH11甚至更高),这样的溶液加到缸里,就和放毒没什么区别了;

第二,钙离子的灾难,由于碳酸氢钙本身可溶,故向海缸里添加碳酸氢钠和氯化钙溶液是不会立即产生沉淀的,即使后期部分分解为碳酸根离子,也因为镁离子的存在而组织了碳酸钙沉淀的进一步生成。

但是如果碳酸氢钠溶液变质为碳酸钠,那结果就完全不同了,你会发现滴入缸中的KH液直接在出口附近形成了白雾-----瞬间反应生成难溶性碳酸钙沉淀,此时你就算滴加再多的KH液与氯化钙溶液,相信都是于事无补的,而更要命的是,沉淀的碳酸钙对于水泵等构成的伤害也将是巨大的。

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