利用氧化还原测定亚硫酸钠含量创新实验电势(ORP)传感器定量

朱成东 戈益超

摘要：科技进步对教育教学具有明显的促进作用，许多时候能够起到传统教学难以企及的作用。本文从实验创新的角度出发，基于氧化还原滴定原理，采用酸性高锰酸钾溶液滴定亚硫酸钠溶液并借助氧化还原电势（ORP）传感器获得滴定曲线图，通过数学求导确定滴定终点，从而得到亚硫酸钠质量分数，在教育教学中展示科技的魅力。

关键词：氧化还原电势（ORP）传感器  氧化还原滴定  创新实验

一、问题提出

亚硫酸钠由于易被空气中的氧气氧化而变质，实验室往往需要标定其含量。但是采用传统的酸性高锰酸钾溶液滴定亚硫酸钠溶液方法，由于利用过量的酸性高锰酸钾做指示剂，学生总认为过量的高锰酸钾会让实验产生误差。笔者运用现代传感技术，借助氧化还原电势（ORP）传感器显示滴定终点，从而求出质量分数，既得到较准确的实验结果，又可以加深学生对滴定过程中的“突跃”的理解，收到非常好的教学效果。

二、实验内容及结论

（一）氧化还原电势（ORP）传感器工作原理

氧化还原电势（ORP）传感器能够测量溶液中氧化剂的氧化能力或还原剂的还原能力。ORP传感器有两个组件，其一是铂金属，浸在所测溶液中，另一组件为密封的银/氯化银凝胶（用作铂半电池的标准），测量时通过电压放大器呈现出电势差，从而确定该溶液氧化性或还原性的强弱。

（二）实验滴定原理

酸性高锰酸钾溶液滴定亚硫酸钠溶液时，当酸性高锰酸钾溶液与亚硫酸钠溶液恰好完全反应时，ORP传感器测得的电势将迅速增加，此时电势的变化最大。……