106年:藥學二(第2次)

卡爾費雪( Karl Fischer )水分測定法在滴定終點時電流如何變化(微安培, µA;毫安培, mA )?

A由50 ~150 微安培降至 5~10 微安培
B由5~10 毫安培增加至 50 ~150 毫安培
C由5~10 微安培增加至 50 ~150 微安培
D由50 ~150 毫安培降至 5~10 毫安培

詳細解析

本題觀念:

卡爾費雪水分測定法(Karl Fischer titration)是測定樣品中水分含量的標準方法。其滴定終點的判定採用雙安培法(dead-stop amperometric method):在兩支鉑(Pt)電極間施加微小固定電壓(約 200–300 mV),監測流過電極的電流。未達終點時水分消耗 KF 試劑,電極阻抗高,電流極小(5–10 µA);達終點後試劑稍微過量,溶液中出現游離碘(I2\text{I}_2)使電極去極化(depolarization),電流急速升高至 50–150 µA 並維持 30 秒以上,即判定為終點。

選項分析

(A) 由50~150 微安培降至5~10 微安培

  • 方向相反——終點是電流「升高」而非「降低」。
  • 此選項錯誤

(B) 由5~10 毫安培增加至50~150 毫安培

  • 單位錯誤:KF 終點電流在**微安培(µA)**範圍,而非毫安培(mA)。毫安培的電流在此電化學系統中過大,不符實際。
  • 此選項錯誤

(C) 由5~10 微安培增加至50~150 微安培

  • 終點前:水分存在,溶液中無游離碘,電極阻抗高,電流極小(5–10 µA)。
  • 終點後:KF 試劑稍微過量,出現游離 I2\text{I}_2,$\text{I}_2/\text{I}^-

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