Kỹ thuật chuẩn độ (các phương pháp phân tích Hoá học)

[ThuXĐ]

Trong khi chuẩn độ trong phương pháp xác định hữu cơ, Về nguyên tắc ta dùng một lượng dư Kali Dicromat để oxi hóa hết các chất hữu cơ trong mẫu rồi xác định lượng dư bằng muối Mo (FeSO4.(NH4)2.SO4.6H2O). Muối Mo sẽ khử Kali Dicromat về dạng ion Cr3+ có màu xanh lục. Chỉ thị được dùng là chỉ thị Feroin là chỉ thị oxi hóa khử. trong môi trường có axít sulfuric nếu nó tồn tại dạng oxihóa có màu xanh, khi Kali Dicromat bị khử hết với lượng muối Mo dư chỉ thị feroin chuyển sang dạng khử trong môi trường axit có màu đỏ. Vì vậy quá trình chuẩn độ kết thúc khi dung dịch chuyển sang màu đỏ sẫm.
Trong phương pháp này dùng muối Mo để chuẩn độ không dùng sắt II sulfat

[giotnuoctrongbienca]

Nguyên văn bởi tigerchem

Em có 1 người bạn đang cần chuẩn độ nồng độ gốc của dung dịch Na2S và SnCl2 (pha từ hóa chất rắn với nước cất), nồng độ khoảng 0.25M nhưng không biết xây dựng qui trình và chất chuẩn như thế nào . Mong thầy cô và các bạn giúp đỡ .
Em xin cám ơn .
Thân!

1. Chuẩn độ sodium sulfide:
Quy trình này chỉ áp dụng cho những dung dịch Na2S tinh khiết. Trong thực tế Na2S dễ bị oxyhóa trong khi bảo quản, hiện tương này có thể quan sát thấy khi chai chứa Na2S chảy ra và có cặn S màu vàng. 2Na2S + O2 + 2H2O--> S + 4NaOH. NaOH sinh ra do phas3n ứng oxyhóa Na2S sẽ ảnh hưởng tới phép chuẩn độ phía sau.
- Đây là 1 baz hai nấc có nấc 1 tương đối mạnh pKb1 = 1, pKb2 = 7.
- Delta (pKb) = pKb2 - pkb1 = 6 --> có thể chuẩn độ riêng hai nấc với độ chính xác 99.9%.
- Định lượng sodium sulfide chỉ cần chuẩn độ nấc 1.
- Nồng độ sodium sulfide chỉ cần 0.1M --> nên pha loãng bớt dung dịch mẫu.¨
- Chuẩn độ bằng dung dịch HCl 0.1 N.
Na2S + HCl --> NaHS + H2O
- Đường cong chuẩn độ:
+ Chuẩn độ hết 99%: dung dịch chứa 1% Na2S + 99% NaHS, pH = 14 - (pKb1 + 2) = 11
+ Tại điểm tương đuơng dung dịch chứa NaHS, là muối lưỡng tính pH = 14 - 0.5 (pKb1 + pKb2) = 10.
+ Chuẩn độ lố 1%: dung dịch chứa 1% H2S + 99% NaHS, pH = 14 - (pKb2 - 2) = 9.
- Chỉ thị nên chọn có pT (điểm đổi màu tương phản) gần 10 --> có thể dùng thymolphthalein (pT = 9.7) (0.1% trong ethanol 90%), đổi màu xanh sang không màu.
- Điểm cuối (kết thúc chuẩn độ): chỉ thị vừa mất màu.
- Thực hành:
+ Dung dịch HCl 0.1 N có thể pha từng ống chuẩn (fixanal) hoặc pha loãng từ acid đậm đặc (xấp xỉ 12N) và xác định lại nồng độ đúng bằng cách chuẩn độ với chất gốc sodium tetraborate.
Thể tích HCl cần pha tùy thuộc vào số mẫu sodium sulfide cần phân tích, có thể pha 500 mL hay 1000 mL.
Xác định lại nồng độ chính xác của HCl như sau: cân trực tiếp một lượng chất gốc thích hợp (số đuơng lượng Na2B4O7 tương đuơng số đương lượng của dung dịch HCl cần xác định lại nồng độ) cho vào erlen 250 mL. Hòa tan lượng sodium tetraborate này bằng 10-20 mL nước cất, nạp HCl lên buret, thêm vài giọt chỉ thị Tashiro (0.1% bromocresol green + 0.1% methylene blue trong Ethanol 90%). Chuẩn độ cho đến khi màu chuyển từ xanh sang tím. Điểm cuối chuẩn độ là màu xám nhạt trước khi dung dịch chuyển sang màu tím 1 giọt HCl.
Na2B4O7 + 5H2O + 2HCl --> 4H3BO3 + 2NaCl: đuơng lượng của sodium borate trong phản ứng này bằng 2, đương lượng của HCl bằng 1.
Tính toán nồng độ HCl: NHCl*VHCl = Nborate*Vborate = 2Cborate*Vborate .
+ Chuẩn độ dung dịch sodium sulfide:
Pha loãng dung dịch mẫu sodium sulfide đến nồng độ xấp xỉ 0.1 M.
Hút dung dịch sodium sulfide đã pha loãng (bằng pipet bầu 10 mL hay 20 mL) vào erlen 250 mL.
Thêm vài giọt chỉ thị thymolphthalein.
Chuẩn độ bằng HCl (trên buret) cho đến khi dung dịch chuyển từ màu xanh sang không màu.
+ Tính toán kết quả: vì chuẩn độ 1 nấc nên đuơng lượng của sodium sulfide trong phản ứng này = 1 (nồng độ mol bằng nồng độ đuơng lượng).
Công thức: C(HCl)*V(HCl) = C(Na2S)*V(Na2S).
+ Độ chính xác của kết quả phân tích: phụ thuộc vào độ chính xác của nồng độ HCl, lượng chỉ thị sử dụng, lượng cân sodium tetraborate, thể tích pipet, thể tích HCl từ buret chuẩn xuống.

2. Xác định nồng độ SnCl2: chuẩn độ oxyhoa khử.
- Trong thực tế, SnCl2 chuyển một phần về SnCl4 nên phương pháp thích hợp để xác định SnCl2 còn lại là sử dụng phương pháp chuẩn độ oxyhoa khử mà không dùng các phương pháp xác định tổng Sn trong dung dịch mẫu.
- Chất oxyhóa thích hợp là KMnO4 có nồng độ 0.05N-0.1N.
- phản ứng: 2MnO4(-) + 16H(+) + 5Sn2+ --> 2Mn2+ + 5Sn4+ + 8H2O. Phản ứng diễn ra trong môi trường acid, acid thích hợp là acid sulfuric. Đuơng lượng của Mn trong phản ứng là 5, của Sn là 2 --> dung dịch KMnO4 1M = KMnO4 5N; dung dịch SnCl2 1M = SnCl2 2N.
- Xét về mặt nhiệt động học (so sánh 2 thế tiêu chuẩn điều kiện) thì phản ứng này xảy ra hoàn toàn
- Xét về mặt động học thì phản ứng này diễn ra khá nhanh nên không cần đun nóng.
- Chỉ thị: KMnO4 có màu tím nên không cần dùng chỉ thị khác
--> xét 3 lập luận trên nên không cần xây dựng đuờng cong chuẩn độ cho phản ứng này (nhưng nếu là bài thi thì SV phải xây dựng đuờng cong chuẩn độ, đề phòng các SV đọc bài này xong, bắt chước nguyên xi cách làm để làm bài thi thì sẽ bị zero điểm phần này).
- Thực hành:
+ Pha 1L dung dịch KMnO4 0.1 N (từ muối rắn) bằng nước cất. Để yên 1 ngày và lọc qua phễu lọc xốp (phễu Gooch số 4).
+ Xác định lại nồng độ KMnO4 bằng chất gốc acid oxalic 0.1000 N (pha từ ống chuẩn fixanal): nạp dung dịch KMnO4 trên buret, hút 10.00 hay 20.00 mL dung dịch acid oxalic 0.1000 N vào erlen, thêm 2 mL acid sulfuric 1:1, dung nóng dung dịch đến 60-70 độ.
+ Chuẩn chậm dung dịch acid oxalic bằng KMnO4 cho đến khi màu hồng bền trong 30s.
+ Tính toán nồng độ KMnO4: NKMnO4*VKMnO4 = Nacid oxalic*Vacid oxalic.
+ Pha loãng dung dịch mẫu SnCl2 về dung dịch xác định SnCl2 xấp xỉ 0.1N (lưu ý quan hệ nồng độ đương lượng và nồng độ mol).
+ Hút 10.00 mL hay 20.00 mL SnCl2 vào erlen, thêm 2 mL thêm 2 mL acid sulfuric 1:1, chuẩn bằng KMnO4 cho đến khi xuất hiện màu hồng bền trong 30 s.
+ Tính toán nồng độ mol SnCl2: C(SnCl2) = 0.5*(NKMnO4*VKMnO4/V(SnCl2)).

Nếu có gì chưa rõ thì tigerchem có thể hỏi thên
Thân ái

[giotnuoctrongbienca]

Nguyên văn bởi tigerchem

Em có 1 người bạn đang cần chuẩn độ nồng độ gốc của dung dịch Na2S và SnCl2 (pha từ hóa chất rắn với nước cất), nồng độ khoảng 0.25M nhưng không biết xây dựng qui trình và chất chuẩn như thế nào . Mong thầy cô và các bạn giúp đỡ .
Em xin cám ơn .
Thân!

Trong trường hợp Na2S phân hủy một phần thành NaOH và S thì vẫn có thể chuẩn độ riêng Na2S trong sự có mặt của NaOH bằng 2 phương pháp sau:
1. Phương pháp chuẩn độ acid baz: chuẩn từng nấc của Na2S.
2. Phương pháp chuẩn độ điện thế Na2S với AgNO3 dùng điện cực chỉ thị là dây Ag.

Sẽ nói chi tiết hơn sau.

[chocolatenoir]

Câu hỏi của bạn rất thú vị và khá hóc búa nếu đặt trong Bài toán "Xác định nhanh nồng độ của 1 dung dịch kiềm mạnh như NaOH trong điều kiện thực tế".

Mình thử với 2 giả thiết:
+ Đây là dung dịch nước của NaOH tinh khiết (chỉ có NaOH) và được đậy kín trước đó (không tiếp xúc hay tiếp xúc không đáng kể với không khí, có chứa CO2)
+ Phép xác định không yêu cầu độ đúng quá cao


Đầu tiên càn phải biết khoảng nồng độ NaOH là bao nhiêu. Có thể dùng phép thử nhanh với giấy pH vạn năng có khoảng pH xác định 1-14.

+ Nếu nồng độ NaOH cao, ứng với màu của giấy pH từ xanh đến xanh rất đậm thì tốt nhất là dùng phép chuẩn độ với HCl (chỉ thị phenolphtaleine chuyển màu từ hồng sang không màu)

+ Nếu nồng độ NaOH nhỏ (tức chỉ thị pH chỉ vùng từ màu vàng đến đỏ) thì mình nghĩ bạn có thể dùng máy pH kế để đo lại. Từ giá trị pH tính ra nồng độ NaOH

Gọi A= 14 - giá trị pH
Nồng độ NaOH = Nồng độ OH- = 10 luy thua tru A (10-A) (đơn vị là mol/lit)

1 mol/lit NaOH tương ứng với 40g NaOH trong 1 lit dung dịch.


Với câu hỏi xác định nhanh nồng độ NaoH ma ta biết trước là khoảng 5%- 15% như bạn đưa ra thì mình thấy tốt nhất là dùng phép chuẩn độ với HCl. Đây là phương pháp vừa nhanh, vừa rẻ tiền. Bạn chỉ càn
+ 1 burette
+ 1 erlen
+ Dung dịch phenolphtaleine 1% pha trong cồn
+ 1 ống chuẩn HCl cho phép pha ra 1 lit dung dịch HCl 1N


Có gì bạn trao đổi thêm với thầy Minhtrúc và thầy Giotnuoctrongbienca ở Bộ môn Hóa phân tích - ĐH KHTN TpHCM

[nguyenngoc209]

Thực ra nếu bạn đảm bảo đc nồng độ của KMnO4 thì ko phải là phương pháp đó sẽ có sai số lớn hơn đâu, nhưng thôgn thường ta vẫn dùng K2Cr2O7 vì nó ko phải mất công xác định chuẩn hóa lại nồng độ hơn (do dung dịch của nó bền hơn)
Còn trong nước nhiễm mặn. nếu bạn dùng K2Cr2O7 thì do sự xuất hiện của muối sẽ gây sai số rất lớn, nên bắt buộc phải dùng KMnO4, khi đó mỗi lần làm một loạt mẫu bạn phải chuẩn lại nồng độ của nó thì phuơng pháp vẫn đc đảm bảo thôi

[nhungnguyen]

Nguyên văn bởi nguyenngoc209

Thực ra nếu bạn đảm bảo đc nồng độ của KMnO4 thì ko phải là phương pháp đó sẽ có sai số lớn hơn đâu, nhưng thôgn thường ta vẫn dùng K2Cr2O7 vì nó ko phải mất công xác định chuẩn hóa lại nồng độ hơn (do dung dịch của nó bền hơn)
Còn trong nước nhiễm mặn. nếu bạn dùng K2Cr2O7 thì do sự xuất hiện của muối sẽ gây sai số rất lớn, nên bắt buộc phải dùng KMnO4, khi đó mỗi lần làm một loạt mẫu bạn phải chuẩn lại nồng độ của nó thì phuơng pháp vẫn đc đảm bảo thôi

Chào bạn.
Nhưng theo mình biết là pp KMnO4 chỉ xác định được với những mẫu có hàm lượng chất hữu cơ thấp. Còn hàm lượng chất hữu cơ cao thì vẫn bị sai số.

[nguyenngoc209]

Tình hình là mình đang cần tìm phương pháp xác định xyanua, đã tìm thấy trong TCVN 6181 : 1996 phương pháp xác định nhưng lại ko có phần công thức tính. Vậy bạn nào biết thì chỉ cho mình với nhé. Phần xác định theo phương pháp so màu với thuốc thử barbituric/pyridin và chuẩn độ dùng hiệu ứng Tyndall. Cám ơn rất nhiều!

[minhtruc]

Chào các bạn,
Với các mẫu nước nhiễm mặn, hàm lượng Cl- > 1000mg/L thì bắt buộc phải dùng cột SPE (Cột chứa muối của Bismuth) loại trừ Cl- sau đó mới có thể xác định được COD bằng K2Cr2O7 hoặc KMnO4. Người ta chỉ dùng KMnO4 cho các mẫu COD có hàm lượng COD thấp và sạch. Ưu điểm của KMnO4 là khả năng oxid hóa nhanh do đó thời gian phân tích ngắn. Tuy nhiên đó cũng chính là nhược điểm của nó, nó có khả oxid hóa luôn cả nước trong môi trường acid như Tuấn Anh nói, vì thế kết quả xác định sẽ có sai số dương. Cho nên, trong các pp tiêu chuẩn của EPA, ISO, TCVN, DIN, EN đều dùng K2Cr2O7 làm chất oxid hóa.

[tigerchem]

Trang này có toàn văn TCVN cho bạn, nhưng bị che mất công thức tính rồi, bạn mò theo chú thích xem ra công thức được không, nếu không đành nhờ bác nào down hộ cái ISO 6703-1:1984
http://www.nea.gov.vn/TCVNMT/ToanVan/TCVN_6181_1996.htm
Thân!

[Pvfcco_lab]

Nguyên văn bởi nguyenngoc209

Thực ra nếu bạn đảm bảo đc nồng độ của KMnO4 thì ko phải là phương pháp đó sẽ có sai số lớn hơn đâu, nhưng thôgn thường ta vẫn dùng K2Cr2O7 vì nó ko phải mất công xác định chuẩn hóa lại nồng độ hơn (do dung dịch của nó bền hơn)
Còn trong nước nhiễm mặn. nếu bạn dùng K2Cr2O7 thì do sự xuất hiện của muối sẽ gây sai số rất lớn, nên bắt buộc phải dùng KMnO4, khi đó mỗi lần làm một loạt mẫu bạn phải chuẩn lại nồng độ của nó thì phuơng pháp vẫn đc đảm bảo thôi

Bạn nói rằng với mẫu nước nhiễm mặn mà dùng pp permanganate tốt hơn thì thấy hơi bất cập. Vì nếu bạn không loại dc Cl- thì bạn không nghĩ đến khả năng 1 lượng chất oxyhoá bị tiêu thụ bởi Cl- à, Chromate còn bị tiêu tốn nói gì tới Permaganate? Trong khi APHA và các TC khác với pp Chromate người ta còn phải dùng muối thủy ngân sulfate để hạn chế ảnh hưởng của Cl- (với mâu nước có nồng độ Cl- thấp), hoặc phải dựng đường chuẩn khảo sát ảnh hưởng của Cl- tới COD của dung dịch phtalate (thêm vào từ 4000 ppmCl- tới 20.000 ppm) để tìm ra hệ số hiệu chỉnh.
Phân tích COD là 1 phương pháp khó trong phòng TN đấy!