آنالیز اقلام ورودی آبکاری
تعیین غلظت اسید سولفوریک بوسیله تیتراسیون
- مقالات علمی آنالیز و کنترل در آبکاری
- بازدید: 132967
To determine the concentration of a sulfuric acid solution by titration
تعین غلظت اسید سولفوریک بوسیله تیتراسیون
تعریف: تیتراسیون فرآیند، عملکرد یا روشی است برای تعیین غلظت ماده در محلول (آنالیت)، بوسیله اضافه کردن یک معرف استاندارد که غلظت آن مشخص است(تیترانت) که غلظت آن با یک محلول مشخص استاندارد سازی شده، مثل نشانه تغییر رنگ یا اندازه گیری الکتریکی، و سپس مقدار غلظت ماده محاسبه میشود. در این آزمایش سولفوریک اسید با سود سوزآور تیتر میشود، رابطه آن به شرح زیر است: 2NaOH + H2SO4 ® Na2SO4 + 2 H2O این تیتراسیون در حضور فنل فتالئین، شناساگری که در محیط اسیدی بی رنگ و در محیط بازی صورتی میشود، است. برای داشتن یک تیتراسیون با نتیجه دقیق باید اضافه کردن تیترانت در دقیقا نقطه هم ارزی متوقف شود، زمانی که شناساگر تغییر رنگ میدهد. در نقطه هم ارزی تمام آنالیت واکنش داده است، و فقط مقدار خیلی خیلی کمی تیرانت باید اضافه شود تا مقدار کافی برای تغییر رنگ شناساگر باشد. ایمنی و دفع پسماند: محلول های رقیق H2SO4 و NaOH خطرناک نیستند، اما بصورت خیلی خفیف پوست را تحریک میکنند. اگر آنها را بر روی خود ریختید، با آب خوب شستشو دهید. NaOH یک احساس "صابونی" لغزنده ایجاد می کند؛ تا زمانی که احساس صابونی از بین رود شستشو ادامه یابد. در صورت ریختن محلولها روی صندلی و غیره باید با حوله های کاغذی تمیز شود. محلولهای دور ریختنی را میتوان در سینک ریخت.
فرآیند:
محاسبات: محاسبات برای تیتراسیون عمدتا براساس تئوری است، و به جای جرم و جرم مولی ترکیبات، با حجمها و غلظتهای محلول ها کار میکند، در تمام محاسبات حاصل، باید یک واکنش موازنه شده باشد: 2 NaOH + H2SO4 ® Na2SO4 + 2 H2O در قدم اول در محاسبت تئوری باید عدد مول یکی از واکنش دهنده ها تعیین شود. برای هر کدام که هم غلظت و هم حجم آن را میدانید و مشخص است. برای این تیتراسیون شما مقادیر سود را میدانید. به طور مثال شما 15.55 میلی از سود که غلظت آن 0.1 مول بر لیتر بود استفاده کردید. حجم اسد سولفوریک 10 میلی لیتر بود.حجم (لیتر) ضرب در مولاریته مولهای ترکیب در محلول را میدهد: در مرحله بعدی با استفاده از فرمول واکنش موازنه شده تعیین میشود چند مول سود برای واکنش با اسید سولفوریک نیاز است. ضرایب در این فرمول واکنش نسبت مولی سود به اسید سولفریک را میدهد. در این آزمایش،هدف از تیتراسیون تعیین غلظت است. از آنجا اینها(غلظت) واحد مول/ لیتر دارد. به سادگی عدد مولی اسید سولفوریک را تقسیم بر حجم اسید سولفوریک استفاده شده میکنیم. برای سهولت محاسبات میتوان تمام عملیات را در یک معادله گنجانید، قبل از گذاشتن حجم در معادله آن را از میلی لیتر به لیتر تبدیل کنید. تهیه شده در واحد تحقیق توسعه جلاپردازان پرشیا(JP) آبان96 |
Introduction: Titration is the process, operation, or method of determining the concentration of a substance in solution)the analyte) by adding to it a standard reagent of known concentration (the titrant) in carefully measured amounts until a reaction of definite and known proportion is completed, as shown by a color change or electrical measurement, and then calculating the unknown concentration. In this experiment, sulfuric acid is titrated with sodium hydroxide. The equation is 2NaOH + H2SO4 ® Na2SO4 + 2 H2O The titration is done in the presence of phenolphthalein, an indicator that is colorless in acid solution but turns pink in basic solution. For the titration to give an accurate result, one must stop adding titrant exactly at the equivalence point, when the indicator changes color. At the equivalence point, all of the analyte has reacted, and only a tiny excess of titrant has been added, just enough to change the color of the indicator. Safety and Waste Disposal: The solutions of H2SO4 and NaOH are fairly dilute, and not dangerous, but they are mild irritants. If you spill them on yourself, rinse well with water. NaOH will cause a slippery “soapy” feeling; rinse until it is gone. Spills on benches, etc., should be cleaned up with paper towels. Waste solutions can be poured down the sink. Procedure:
Calculations: The calculations for titrations are essentially theoretical yield calculations, worked with volumes and concentrations of solutions, rather than masses and molar masses of compounds. As in all theoretical yield calculations, one must have the balanced equation for the reaction. 2 NaOH + H2SO4 ® Na2SO4 + 2 H2O The first step in any theoretical yield calculation is to determine the number of moles of one of the reactants,the one for which you know both the volume and concentration. In this case, you know both quantities for NaOH. Let’s say you used 15.55 mL of NaOH solution and its concentration was 0.1000mol/L. The volume of H2SO4 solution was 10.00 mL. Volume (in liters) multiplied by molarity gives moles of compound in solution:
0.1000 mol NaOH x 0.01555 L NaOH = 1.555 x 10–3 mol NaOH L NaOH The next step is to use the reaction equation to determine how many moles of NaOH are required to react with H2SO4. The coefficients in the reaction equation give the molar ratio of NaOH to H2SO4. 1.555 x 10–3 mol NaOH x 1 mol H2SO4 = 7.775 x 10–4 mol H2SO4 2 mol NaOH In this lab, purpose of the titration is to determine concentrations. Since these have units of mol/L, one simply takes the number of moles of H2SO4 and divides it by the volume of H2SO4 used. 7.775 x 10–4 mol H2SO4 x 1 mL H2SO4 = 0.07775 mol H2SO4 = 0.07775 M 10.00 mL H2SO4 0.001 L H2SO4 L H2SO4 It is possible to string the operations into one calculation; for simplicity, convert volumes from mL to L before setting up the equation. 0.1 mol NaOH x 0.01555 L NaOH x 1 mol H2SO4 x 1 = 0.07775 mol H2SO4 L NaOH L H2SO4 |