CO 2 的存在对酸碱滴定准确度 的影响 陈章超
在酸碱滴定中， CO 2 的存在对滴定准确度 的影响有时很小，可以忽略，但有时很大， 不能忽略。而对影响程度取决定作用的因素 一是滴定体系中 CO 2 存在的总量，二是滴定终 点时溶液的 PH 值。
CO 2 的的主要来源及吸收量的大小 在酸碱滴定中 CO 2 来源很多 CO 2 易溶于水，在水中的溶解度随温度变化而变化 温度温度 a /
CO 2 的水溶液存在如下的解 离平衡 H 2 CO 3 = H + + HCO 3 - Ka 1 =4.2*10 -7 HCO 3 - = H + + CO 3 2- Ka 2 =5.6* 溶液中存在 H 2 CO 3 ， HCO 3 - ， CO 3 2- 三种型体， 各型体的分布分数随的 PH 不同而不同。不同的 PH 值 时溶液中 H 2 CO 3 ， HCO 3 - ， CO 3 2- 的分布分数如右： PH a H 2 CO 3 a HCO 3 - a CO
由上表可知，只有在 PH 小于 3 的情况下 体系中 HCO 3 - ， CO 3 2- 不存在，而 PH 大于 3 的 情况下体系中或多或少都存在有 HCO 3 - ， CO 3 2- ，对滴定结果的准确度产生一个或大或 小的影响。因此， CO 2 对滴定结果准确度的 影响，除了决定于 CO 2 的吸收量外，还决定于 滴定终点时体系的 PH 值。
用 mol/L 的 HCl 标准溶液滴定 mol/L 的 NaOH 化学计量点时 PH=7.0 ，突跃范围 PH4.30~9.70 根据指示剂的选择原则，此滴定宜选用溴 里酚蓝（ PH6.0~7.6 ），酚红（ PH6.8~8.4 ） 较好。酚酞（ PH8.0~9.6 ）也还可以。而假 如使用甲基橙 PH （ 3.1~4.4 ）虽然也有足够 的准确度，即小于 ±0.2% ，但变色点 PH 值与 化学计量点的 PH 值差距越大，产生的误差也 就越大。
甲基橙作为指示剂时，滴定到 PH=4.0 为终点。 终点时： PH=4.0 ， [H + ]=1.0*10 -4 mol/L ， [OH - ]=1.0* mol/L C NaOH = mol/L 误差 Et= =+0.2% 酚酞作为指示剂时，滴定到 PH=9.0 为终点 。 终点时： PH=9.0 ， [H + ]=1.0*10 -9 mol/L ， [OH - ]=1.0*10 -5 mol/L C NaOH = mol/L 误差 Et= =-0.02%
可见当指示剂为酚酞时比甲基橙产生的 误差小，但它们都在允许范围内。但当体系 中有 CO 2 时， CO 2 会带来一新的误差。这样 指示剂误差和 CO 2 误差共同影响着结果的准 确度。
甲基橙作为指示剂时， PH=4.0 ，此时体系中存在两 种型体 H 2 CO 3 ， HCO 3 - ，而只有 HCO 3 - 对结果产生 影响。 [HCO 3 - ]=C H 2 CO 3 *a HCO 3 - =0.040C H 2 CO 3 mol/L 相当于 0.040C H 2 CO 3 mol/L 的 NaOH 为被中和，产生一个负的误差 =-4C H 2 CO 3 %
酚酞作为指示剂时， PH=9.0 ，此时体系中存在 三种型体 H 2 CO 3 ， HCO 3 - ， CO 3 2- ，其中 HCO 3 – 和 CO 3 2- 都会对结果产生影响。 [HCO 3 - ]=C H 2 CO 3 *a HCO 3 - =0.945 C H 2 CO 3 mol/L [CO 3 2- ]=C H 2 CO 3 *a CO 3 2- =0.053C H 2 CO 3 mol/L 相当于被中和的 NaOH 的量为（ *0.053 ） C H 2 CO 3 =1.051C H 2 CO 3 mol/L 误差 = =-1051C H 2 CO 3 % 计算表明，同一滴定中，用酚酞作指示剂时 CO 2 误差比用甲基橙时高出几百倍。
将上面分别用两种指示剂时的指示剂误 差和二氧化碳误差加起来可以看到： 要使最后误差小于 ±0.2% ，用甲基橙作 指示剂时 C H 2 CO 3 小于 mol/L ， 而通常情况 下 C H 2 CO 3 远远小于该值。 反之，用酚酞作为指示剂时，为保证结 果的准确度， C H 2 CO 3 要小于 1.7*10 -4 mol/L 。 通 常情况下难以保证此要求，所以这种情况下 CO 2 产生的误差不能忽略，要采取必要的措 施减小这种影响。
在酸碱滴定中， CO 2 的存在对结果准确度 的影响是客观存在的，它的影响主要决定于 CO 2 的总量和滴定终点时的 PH 值。 为了避免 CO 2 带来的影响，一方面应采取 适当的措施减少体系中的 CO 2 存在量，另一方 面要注意选择合适的指示剂控制滴定终点的 PH 值。