
【化】 enthalpimetric titration; enthalpy titration
熱函滴定(Enthalpy Titration),也稱焓滴定,是一種通過監測化學反應過程中系統焓變(ΔH)來确定滴定終點或反應物濃度的分析技術。其核心原理是化學反應通常伴隨顯著的熱效應(吸熱或放熱),通過高精度溫度傳感器實時記錄滴定過程中的溫度變化,繪制溫度-滴定劑體積曲線,以曲線拐點或突變點判定終點。該技術廣泛應用于化學、生物化學及材料科學領域,尤其適用于傳統指示劑難以判斷終點的反應體系。
熱函(Enthalpy)
熱函(H)是熱力學狀态函數,定義為系統内能(U)與壓力和體積乘積之和:
$$ H = U + pV $$
其變化量ΔH直接反映恒壓條件下的反應熱,是熱函滴定的理論基礎。
滴定過程的熱監測
滴定過程中,反應體系的溫度變化(ΔT)與焓變(ΔH)及熱容(C)相關:
$$ Delta H = C cdot Delta T $$
通過高靈敏度熱電偶或熱敏電阻記錄ΔT,結合滴定劑體積計算反應進度,實現終點精準定位。
無需指示劑
適用于無色溶液、渾濁體系或缺乏合適指示劑的反應(如弱酸弱堿滴定),通過熱信號直接判定終點,減少幹擾。
高靈敏度與自動化
現代熱函滴定儀集成恒流泵、溫控模塊和數據處理系統,可檢測微焦耳級熱變化,廣泛用于藥物分析(如酶活性測定)和納米材料表征。
熱力學基礎
Atkins, P. W., & de Paula, J. Physical Chemistry (11th ed.). Oxford University Press.
鍊接:https://global.oup.com/academic/product/physical-chemistry-9780198769866
分析化學應用
Skoog, D. A., et al. Fundamentals of Analytical Chemistry (10th ed.). Cengage Learning.
鍊接:https://www.cengage.com/c/fundamentals-of-analytical-chemistry-10e-skoog
技術标準指南
International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC). Compendium of Analytical Nomenclature.
鍊接:https://iupac.org/what-we-do/books/analytical-compendium/
熱函滴定(又稱熱量滴定法或測溫滴定法)是一種基于化學反應熱效應進行定量分析的儀器方法,通過測量滴定過程中溫度變化來确定終點。
核心原理
熱焓變化檢測
在絕熱體系中,當滴定劑與待測物發生瞬時反應時,反應釋放或吸收的熱量會直接轉化為溫度變化。通過繪制溫度-滴定劑體積曲線(熱譜圖),可根據拐點判定終點。
示例公式:
$$
Delta H = q/n
$$
其中 $Delta H$ 為摩爾反應焓,$q$ 為熱量,$n$ 為物質的量。
熱譜圖解析
應用特點
該方法通過精準捕捉熱力學信號,拓展了傳統滴定(如酸堿、絡合滴定)的應用邊界。
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