2025年5月19日，化学工程学院过程控制测试技术学生研发团队开发的磷酸电势滴定分级解离常数测定智能化装备实现量产，并交给无机及分析化学实验室化工2024级120位同学尝新使用。

控制电路                               系统结构

设备实物                        数据采集与数据分析软件

图1 智能化磷酸电势滴定设备功能图

该磷酸电势滴定传统实验在实际实验教学过程中，学生每一次加入标准NaOH溶液1mL，测定一次pH值，而当pH值接近计量点时（计量点借助指示剂变色来判断），此时滴定管每一次只需加入1滴NaOH标准溶液，测定一次pH值。该实验过程烦琐，测定、加样及手工记录需要多人协同完成，往往导致一次完整实验不能得到平滑的pH-V曲线，后期曲线数据处理使用三切线法手工作突跃点切线，主观性强，实验结果随机性大。

该智能化磷酸各级解离常数测定装置，分为硬件和软件两大部分，硬件包含称重传感器、智能pH计、卡默尔微小流量蠕动泵、磁力搅拌电机、单片机控制电路及装置外观等部分，软件部分包括单片机控制程序和上位机图形化应用程序。该智能化装置具备智能化控制、数据连续采集、曲线显示、数据处理及分析特点。学生实验结果表明该智能化装置根据一阶微商算法自动计算出磷酸的一级、二级解离常数pKa₁=2.11和pKa₂=6.94，与文献相比最大相对误差均不超过4%，数据准确可靠。

图2 化工241同学应用设备现场图

智能化磷酸电势滴定分级解离常数测定设备开发主要负责人为化工233黎超同学，其中控制电路设计（过控221赵飞、过控241奚宇、过控241杨明远），设备外观设计（过控231刘凯源），上位机软件设计（化工233黎超、过控191陈鑫鸿），实验验证与优化（化工233黎超、化工232蔡煦）等部分组成。

该自主创新实验设备装置应用充分证实了星空注册化学工程学院在培养学生团队合作精神、创新能力及学科交叉知识能力迈上了新的台阶。该创新设备不仅能让化工低年级学生学习电位滴定法的基本原理和实验操作，掌握电位滴定中时间扫描数据的数学处理方法，还能让学有余力的同学学习电子电路制作、仪器装置外观设计、单片机控制程序的编写、上位机数据采集与分析算法程序编写等学科交叉知识和能力，激发学生多领域的学习兴趣，培养了学生实验动手能力、创新意识, 提高应用创新型人才的培养质量。

责编：吴其俊

审校：蔡诚

编审：冉景榆