
【化】 enthalpimetric titration; enthalpy titration
热函滴定(Enthalpy Titration),也称焓滴定,是一种通过监测化学反应过程中系统焓变(ΔH)来确定滴定终点或反应物浓度的分析技术。其核心原理是化学反应通常伴随显著的热效应(吸热或放热),通过高精度温度传感器实时记录滴定过程中的温度变化,绘制温度-滴定剂体积曲线,以曲线拐点或突变点判定终点。该技术广泛应用于化学、生物化学及材料科学领域,尤其适用于传统指示剂难以判断终点的反应体系。
热函(Enthalpy)
热函(H)是热力学状态函数,定义为系统内能(U)与压力和体积乘积之和:
$$ H = U + pV $$
其变化量ΔH直接反映恒压条件下的反应热,是热函滴定的理论基础。
滴定过程的热监测
滴定过程中,反应体系的温度变化(ΔT)与焓变(ΔH)及热容(C)相关:
$$ Delta H = C cdot Delta T $$
通过高灵敏度热电偶或热敏电阻记录ΔT,结合滴定剂体积计算反应进度,实现终点精准定位。
无需指示剂
适用于无色溶液、浑浊体系或缺乏合适指示剂的反应(如弱酸弱碱滴定),通过热信号直接判定终点,减少干扰。
高灵敏度与自动化
现代热函滴定仪集成恒流泵、温控模块和数据处理系统,可检测微焦耳级热变化,广泛用于药物分析(如酶活性测定)和纳米材料表征。
热力学基础
Atkins, P. W., & de Paula, J. Physical Chemistry (11th ed.). Oxford University Press.
链接:https://global.oup.com/academic/product/physical-chemistry-9780198769866
分析化学应用
Skoog, D. A., et al. Fundamentals of Analytical Chemistry (10th ed.). Cengage Learning.
链接:https://www.cengage.com/c/fundamentals-of-analytical-chemistry-10e-skoog
技术标准指南
International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC). Compendium of Analytical Nomenclature.
链接:https://iupac.org/what-we-do/books/analytical-compendium/
热函滴定(又称热量滴定法或测温滴定法)是一种基于化学反应热效应进行定量分析的仪器方法,通过测量滴定过程中温度变化来确定终点。
核心原理
热焓变化检测
在绝热体系中,当滴定剂与待测物发生瞬时反应时,反应释放或吸收的热量会直接转化为温度变化。通过绘制温度-滴定剂体积曲线(热谱图),可根据拐点判定终点。
示例公式:
$$
Delta H = q/n
$$
其中 $Delta H$ 为摩尔反应焓,$q$ 为热量,$n$ 为物质的量。
热谱图解析
应用特点
该方法通过精准捕捉热力学信号,拓展了传统滴定(如酸碱、络合滴定)的应用边界。
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