Tác động của cacbon đioxit với dung dịch chuẩn kiềm

Tại sao tôi lại thấy hai điểm uốn liền kề nhau trong quá trình chuẩn độ axit – bazơ?

Có thể là do:

Dung dịch chuẩn kiềm (bazơ) bị nhiễm cacbonat do sự hấp thu cacbon đioxit từ không khí xung quanh. Do đó, dung dịch chuẩn chứa ion cacbonat lẫn hiđroxit, tức là hai chất bazơ khác nhau cùng phản ứng với dung dịch mẫu có tính axit. Nếu dung dịch chuẩn bị nhiễm tạp chất được sử dụng để chuẩn độ axit mạnh, kết quả "đường cong chuẩn độ cacbonat" điển hình cho thấy hai điểm uốn liền kề nhau.
Một lý do khác có thể là tình trạng điện cực kém, yêu cầu cần phải bảo trì điện cực.

Khuyến nghị:

Cacbon đioxit có tác động nghiêm trọng đối với quá trình chuẩn độ khi sử dụng dung dịch chuẩn kiềm.

CO₂ phản ứng với các bazơ mạnh như NaOH, KOH, TBAH, NH₄OH tạo ra cacbonat theo phương trình sau:

H₂O + CO₂ -> H₂CO₃

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

Do đó, dung dịch chuẩn có chứa cả ion cacbonat lẫn hiđroxit. Nếu chất này được sử dụng để chuẩn độ axit mạnh, thì sẽ tạo ra “đường cong chuẩn độ cacbonat” điển hình với hai điểm uốn [Hình 1].

Việc xác định hai bước nhảy không đơn giản vì dung dịch chuẩn dư và tỷ lệ thay đổi điểm cân bằng trong quá trình chuẩn độ. Bước nhảy đầu tiên có thể tương ứng với axit mạnh và quá trình chuyển đổi từ axit cacbonic sang hydro cacbonat. Bước nhảy thứ hai có thể là quá trình chuyển đổi từ hydro cacbonat sang cacbonat. Nếu chuẩn độ các axit yếu, ta chỉ thấy một bước nhảy. Điều này có nghĩa là tất cả phản ứng trùng hợp xảy ra đồng thời nên không thể phân biệt được các điểm uốn. Vì các bazơ mạnh thường được chuẩn độ bằng axit yếu (kali hydro phthalat, axit benzoic), nồng độ của dung dịch chuẩn được dùng cho việc phân tích các axit mạnh sẽ không chính xác và sẽ tạo ra kết quả sai. V́ vậy, dung dịch chuẩn kiềm nên được lưu trữ và bảo vệ để giảm thiểu tác động của CO₂.

Chuẩn bị dung dịch chuẩn bazơ không có CO₂
Cách tối ưu để có được dung dịch chuẩn không có CO₂ là mua dung dịch chuẩn tương ứng với nồng độ cần thiết trong các bình kín. Nếu cần chuẩn bị dung dịch chuẩn, bạn nên sử dụng dung dịch chuẩn cô đặc hiện có bán ở dạng ống. Chất cô đặc cần phải được pha loãng bằng nước không có CO₂ và đã khử ion với thể tích xác định, thường là 1 lít. Khử khí cho nguồn nước đã khử ion bằng nitơ tẩy cùng với sự chiếu xạ siêu âm là một biện pháp hiệu quả để loại trừ CO₂.
Bảo quản dung dịch chuẩn kiềm
Một biện pháp hiệu quả để tránh dung dịch chuẩn kiềm hấp thu CO₂ là sử dụng CO2 rắn hấp thu các chất được đổ vào các ống được gắn trên đầu chai dung dịch chuẩn. Một chất hấp thu nên dùng là ascarite^{^®}. Ascarite^{^®} chứa NaOH có tác dụng như một chất tẩy CO₂ cũng như một chất hút ẩm để giữ NaOH không hấp thu nước và cuối cùng là chất kiềm cô đặc bị rò rỉ vào dung dịch chuẩn của bạn. Ascarite^{^®} có thể được thay thế tương tự bằng các viên NaOH không dính nước bằng cách đặt một lớp sợi len thuỷ tinh lên trên và dưới trong một ống sấy với chất hút ẩm như sàng phân tử hoặc gel silica ở bên để ngăn không cho hấp thu quá nhiều nước. Dù sử dụng giải pháp nào, bạn cũng nên thường xuyên thay vật liệu để tránh sự bão hòa và nhiễm bẩn dung dịch chuẩn.

Thông tin pháp lý

Ascarite là một thương hiệu đã đăng ký của Arthur H. Thomas Co.

Đề xuất tìm kiếm