Os efeitos do dióxido de carbono nos titulantes alcalinos

Por que estou observando dois pontos de inflexão adjacentes uns aos outros durante a titulação de ácido - base?

Possíveis razões:

O titulante alcalino (básico) é contaminado com carbonato devido à captação de dióxido de carbono na atmosfera do ambiente. O titulante, portanto, contém ambos os íons carbonato e hidróxido, ex. duas substâncias básicas diferentes que reagem com a solução de amostra ácida. Se tal titulantes contaminados são usados para titular ácidos fortes, uma típica “curva de titulação de carbonato” resulta na exibição de dois pontos de inflexão adjacentes.
Outra possível razão pode ser a má condição do sensor, que exige ações de manutenção.

Recomendações:

O dióxido de carbono possui diversos efeitos na titulação usando titulantes alcalinos.

O CO₂ reage com bases fortes, como NaOH, KOH, TBAH, NH₄OH resultando em carbonatos, de acordo com as seguintes equações:

H₂O + CO₂ -> H₂CO₃

H₂CO₃ + 2MOH -> 2Na₂CO₃ + 2H₂O. (M = Na⁺, K⁺, NH₄⁺,TBA⁺)

O titulante, portanto, contém íons de carbonato e de hidróxido. Se for usado para titular ácidos fortes, então há uma típica “curva de titulação de carbonato” com dois pontos de inflexão [Figura 1].

A identificação dos dois saltos não é tão simples como o excesso de titulante e da razão de mudança de ponto de equilíbrio durante a titulação. O primeiro salto pode corresponder a ambos, o ácido forte e a transição do ácido carbônico ao hidrogeno carbonato. O segundo salto pode ser a transição do hidrogeno carbonato para carbonato. Se os ácidos fracos são titulados, somente um salto é observado. Isso significa que todas as reações concorrentes ocorrem simultaneamente, o discernimento entre os pontos de inflexão não é possível. Como as bases fortes são geralmente tituladas com ácidos fracos (hidrogênio ftalato de potássio, ácido benzoico), a concentração do titulante usado para análise de ácidos fortes, não é correta e dará resultados falsos. Assim, os titulantes alcalinos devem ser compostos e protegidos para minimizar os efeitos do CO₂.

1. Preparando soluçõess titulante livres de CO₂
   A melhor maneira para alcançar soluções titulantes de livres de CO₂, é obter o respectivo titulante na concentração exigida nos recipientes fechados. Se as soluções titulantes devem ser preparadas, é altamente recomendável usar concentrados de titulantes, disponíveis comercialmente como ampolas. O concentrado precisa ser diluído com água deionizada livre de CO₂, para um volume específico, geralmente 1 L. A desgaseificação da fonte de água deionizada pode ser feita purgando nitrogêni com irradiação ultrassônica é uma medida eficiente para excluir o CO₂.
   
2. Armazenamento titulante alcalino
   Uma medida eficaz para evitar a absorção de CO₂ do titulantes alcalino em uso é a utilização de agentes de absorção de CO2 sólido que são prenchidos os tubos que são montados na parte superior do frasco do titulante. Um agente de absorção recomendado é o ascarite^®. O Ascarite^® contém NaOH para agir como purificador de CO₂ assim como agente de secagem para manter o NaOH da absorção de água e, eventualmente, vazamento de base concentrada em seu titulante. O Ascarite^® pode ser substituído de maneira similar com lentilhas de NaOH protegidas da água, tendo uma camada de lã de vidro em cima e embaixo, em um tubo de secagem com um agente de secagem, como um crivo molecular ou sílica gel em cada lado, para protege-lo da absorção demasiada de água. Com qualquer uma das soluções, deve-se mudar frequentemente o material para evitar a saturação e contaminação do titulante.

Informação Legal

O Ascarite é uma marca registrada da Arthur H. Thomas Co.