ผลกระทบของคาร์บอนไดออกไซด์บนไตแตรนท์ที่เป็นด่าง

เหตุใดฉันจึงสังเกตเห็นสองจุดเปลี่ยนเว้าติดกันในระหว่างการไตเตรทกรด - ด่าง

สาเหตุที่เป็นไปได้:

ไตแตรนท์ (พื้นฐาน) การกัดกร่อนถูกปนเปื้อนด้วยคาร์บอเนต ในระหว่างการดูดซึมคาร์บอนไดออกไซด์จากสภาพแวดล้อม ไตแตรนท์มีทั้งคาร์บอเนตและไฮโดรอกไซด์ไอออน นั่นคือสองสารพื้นฐานที่แตกต่างกัน ซึ่งมีปฏิกิริยากับสารละลายตัวอย่างความเป็นกรด หากนำไตแตรนท์ที่ถูกปนเปื้อนดังกล่าวไปใช้ในการไตเตรทกรดที่มีกรดสูง ผลลัพธ์ "กราฟไตเตรทคาร์บอเนต" จะแสดงจุดเปลี่ยนเว้าสองจุดติดกัน
อีกเหตุผลที่เป็นไปได้ อาจเกิดจากสภาวะเซ็นเซอร์ไม่สมบูรณ์ ซึ่งแปลว่าเซ็นเซอร์ต้องส่งซ่อม

คำแนะนำ:

คาร์บอนไดออกไซด์มีผลกระทบรุนแรงในการไตเตรทที่ใช้ไตแตรนท์ที่เป็นด่าง

CO₂ มีปฏิกิริยากับด่างเข้มข้น เช่น NaOH, KOH, TBAH, NH₄OH ส่งผลให้เกิดสารคาร์บอนตามสมการต่อไปนี้:

H₂O + CO₂ -> H₂CO₃

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

ไตแตรนท์ประกอบด้วยทั้งคาร์บอเนตและไฮดรอกไซด์ไอออน หากนำไปใช้ในการไตเตรทกรดที่มีฤทธิ์รุนแรง จะเกิดผลลัพธ์ "กราฟการไตเตรทคาร์บอเนต" ที่มีจุดเปลี่ยนเว้าสองจุด [ภาพที่ 1]

การระบุค่าสองค่าที่แตกต่างไม่ใช่เรื่องง่ายเหมือนกับไตแตรนท์ส่วนเกิน และอัตราส่วนของการเปลี่ยนแปลงจุดสมดุลในระหว่างการไตเตรท ค่าสูงแรกอาจสอดคล้องกับทั้งกรดเข้มข้น และการเปลี่ยนจากกรดคาร์บอนิกเป็นไฮโดรเจนคาร์บอเนต ค่าสูงที่สองอาจเกิดจากไฮโดรเจนคาร์บอเนตเปลี่ยนเป็นคาร์บอเนต หากไตเตรทกรดที่มีฤทธิ์อ่อน จะสังเกตเห็นค่าสูงเพียงค่าเดียว ซึ่งหมายความว่าปฏิกิริยาที่เกิดซ้ำทั้งหมดจะเกิดขึ้นพร้อมกัน การแยกระหว่างจุดเปลี่ยนเว้าแต่ละจุดจึงไม่สามารถทำได้ เนื่องจากมีการไตเตรทด่างที่มีฤทธิ์รุนแรงด้วยกรดที่มีฤทธิ์อ่อน (โพแทสเซียมไฮโดรเจนฟทาเลต กรดเบนโซอิก) ความเข้มข้นของไตแตรนท์ที่ใช้ในการวิเคราะห์กรดที่มีฤทธิ์รุนแรงจะไม่ถูกต้อง และให้ผลลัพธ์เป็นเท็จ ดังนั้น ไตแตรนท์ที่เป็นด่างควรได้รับการชดเชยและป้องกันเพื่อลดผลกระทบของ CO₂ ให้น้อยที่สุด

1. การเตรียมสารละลายไตแตรนท์พื้นฐานที่ปราศจาก CO₂
   วิธีที่ดีที่สุดในการเตรียมสารละลายไตแตรนท์ที่ปราศจาก CO₂ คือซื้อไตแตรนท์ที่มีระดับความเข้มข้นที่ต้องการใช้งาน ซึ่งจัดเก็บไว้ในภาชนะที่ปิดสนิท หากต้องเตรียมสารละลายไตแตรนท์ แนะนำให้ใช้ความเข้มข้นไตแตรนท์ที่มีวางจำหน่ายทั่วไปแบบหลอดแก้ว ความเข้มข้นนี้ต้องเจือจางด้วยน้ำที่ไม่มีไอออนที่ปราศจาก CO₂ โดยทั่วไป การระบายก๊าซ 1 L. ของแหล่งน้ำที่ไม่มีไอออนโดยไล่ไนโตรเจนพร้อมฉายรังสีอัลตราโซนิก เป็นมาตรการที่มีประสิทธิภาพในการกำจัด CO₂
   
2. การจัดเก็บตัวไตเตรทกัดกร่อน
   วิธีการที่มีประสิทธิภาพในการหลีกเลี่ยงไม่ให้ตัวไตเตรทกัดกร่อนดูดซึม CO₂ ในระหว่างการใช้งาน คือใช้สารดูดซึม CO2 ซึ่งเป็นของแข็งสำหรับเติมลงในท่อที่ติดตั้งไว้ด้านบนสุดของขวดไตแตรนท์ สารดูดซึมที่แนะนำคือ Ascarite^® Ascarite^® ประกอบด้วย NaOH ที่ทำหน้าที่เป็นตัวกำจัด CO₂ รวมถึงสารทำให้แห้ง เพื่อป้องกันไม่ให้ NaOH ดูดน้ำและส่งผลให้สารเข้มข้นที่มีฤทธิ์กัดกร่อนรั่วเข้าในไตแตรนท์ สามารถแทนที่ Ascarite^® ด้วยเม็ด NaOH กันน้ำ โดยหุ้มชั้นฉนวนใยแก้วด้านบนและด้านล่างในท่อเป่าแห้งที่มีสารทำให้แห้ง เช่น ตะแกรงร่อนโมเลกุล หรือซิลิกาเจลทั้งสองด้าน เพื่อป้องกันไม่ให้ดูดซึมน้ำมากเกินไป ไม่ว่าจะใช้สารใด แนะนำให้เปลี่ยนวัสดุบ่อยๆ เพื่อป้องกันการอิ่มตัวและการปนเปื้อนไตแตรนท์

ข้อมูลด้านกฎหมาย

Ascarite เป็นเครื่องหมายการค้าจดทะเบียนของ Arthur H. Thomas Co