روش های تعیین درصد خلوص اسیدها
سنجش درصد خلوص اسیدها فرآیندی است که به‌طور دقیق تعیین می‌کند چه مقدار از یک اسید به‌صورت خالص در یک نمونه وجود دارد.
این کار معمولاً با استفاده از روشهای تیتراسیون (تیتر کردن) و گاهی با استفاده از ابزارهای پیشرفته آزمایشگاهی انجام می‌شود.
روشهای سنجش درصد خلوص اسیدها
برای سنجش درصد خلوص اسیدها چند روش وجود دارد :
روش اول ، چگالی سنجی اسید با درصد خلوص مجهول و مقایسه اون با چگالی اسید خالص است.(طبق تصویر)
برای مثال :
اگر چگالی اسید سولفوریک مورد آزمایش 1.25gr/cm³ باشد و چگالی اسید سولفوریک خالص(98.5%) رو برابر با 1.84gr/cm³ در نظر بگیریم.
در این صورت میزان خلوص اسید مورد نظر برابر با حدود 34% می شود.
روش دوم استفاده از تیتراسیون حجمی برای تعیین درصد غلظت یک ماده اسیدی و یا بازی از راه خنثی‌سازی آن با کمک یک باز یا اسید دیگر با غلظت معلوم است.
در این روش از واکنش خنثی سازی اسیدها و بازها توسط یک محلول تیتر کننده با غلظت معلوم و تعیین مقدار واکنش دهنده های مصرف شده استفاده می کنیم.
زمانی که به نقطه هم ارزی اسید-باز رسیدیم از روی مقدار اسید و باز مصرف شده ، طبق معادله شیمیایی واکنش و محاسبه استوکیومتری فرآیند ، درصد خلوص اسید مجهول رو مشخص می کنیم.
وسایل مورد نیاز در روش تیتراسیون :
بورت
یک صفحه با زمینه‌ی سفید (مثل کاشی سفید) که در آن تغییر رنگ محلول نمایان باشد.
پیپت
شناساگر پی اچ محلول (مادهٔ شاخص بسته به محلول‌های گوناگون تفاوت می‌کند)
ارلن یا یک ظرف مخروطی دیگر
مادهٔ تیترکننده ( Titrant یا titrator) (یک محلول استاندارد با غلظت معلوم ، برای نمونه محلول آبی سدیم کربنات)
مادهٔ تیتر شونده ( titrand) (محلولی با غلظت نامعلوم)
نکته بسیار مهم :
تفاوت نقطه ی هم ارزی و نقطه ی پایانی در چیست؟
نقطه ی هم ارزی ، بیشتر یک مفهوم ریاضی دارد.
در این نقطه غلظت یون های هیدروکسید و یون های هیدروژن موجود در محلول با یکدیگر برابر می باشند و محلول خنثی می گردد.
اما در حین آزمایش از کجا بفهمیم به این نقطه رسیده ایم؟
با مشاهده ی اولین تغییر رنگ در محلول می توان فهمید که به نقطه ی هم ارزی رسیدیم.
باید توجه نمود که نقطه ی پایانی فاصله ی اندکی با نقطه ی هم ارزی دارد.
پایان واکنش و رسیدن به نقطه ی پایانی زمانی اعلام می گردد که تغییر رنگ در محلول ثابت گردد.
خطای تیتراسیون چیست؟
نقطه هم ارزی یک نقطه تئوری هست در حالی که نقطه پایانی قابل مشاهده است.
اگر تیتراسیون به درستی و با دقت انجام شود، این دو نقطه یکسان خواهند بود.
ولی اگر در زمان انجام مراحل تیتراسیون دقت کافی نداشته باشیم خطای محاسباتی و در نتیجه باعث بروز خطا در تعیین غلظت نمونه می شود.
عوامل خطا در آزمایش تیتراسیون اسید و باز قوی :
کالیبره نبودن وسایل آزمایشگاهی مورد استفاده در آزمایشگاه مانند بشر، بورت و…
استاندارد نبودن تیترانت مورد استفاده برای تیتراسیون اسید و باز ( اسید یا باز مورد استفاده به عنوان تیترانت اول باید با کمک محلول KHP (پتاسیم هیدروژن فتالات) استاندارد شود و غلظت دقیق آن محاسبه شود)
برای داشتن دقت بیشتر می توان از تیترازول های آماده آزمایشگاهی استفاده کرد.
همچنین بخوانید :