Banner topbar

Các Phương Pháp Chuẩn Độ- So Sánh 3 Phương Pháp Chuẩn Độ

Đánh giá bài viết

Các Phương Pháp Chuẩn Độ: Thủ Công – Điện Thế – Nhiệt

Bất kể phản ứng được sử dụng là gì, tất cả các phương pháp chuẩn độ đều yêu cầu phép đo và chỉ thị điểm cuối của phản ứng, xảy ra tại hoặc ngay sau điểm tương đương của phản ứng tùy thuộc vào phương pháp chỉ thị được sử dụng. Trong khi điểm tương đương là điểm mà tại đó có một lượng tương đương về mặt hóa học của chất chuẩn độ và chất phân tích trong dung dịch, thì điểm cuối là thời điểm mà chất chỉ thị đánh dấu sự kết thúc của phản ứng thông qua sự thay đổi màu sắc hoặc tín hiệu khác. Phép đo sẽ chính xác hơn khi điểm cuối càng gần điểm tương đương.

Ba phương pháp chuẩn độ phổ biến nhất được sử dụng để đọc điểm cuối của phản ứng chuẩn độ là thay đổi màu sắc (thủ công), đo điện thế và đo nhiệt độ. Bài viết này giải thích ba phương pháp chính này, cách chúng hoạt động và cách quyết định phương pháp nào có thể phù hợp với ứng dụng của bạn.

Phương Pháp Chuẩn Độ Thủ Công

Thông thường, khi sử dụng phương pháp chuẩn độ thủ công, chất chỉ thị thay đổi màu được sử dụng để báo hiệu điểm cuối của phản ứng và sự thay đổi này được quan sát bằng mắt thường. Loại chất chỉ thị được sử dụng phụ thuộc vào loại phản ứng và cũng có thể phụ thuộc vào chất phân tích và chất chuẩn độ tham gia vào phản ứng. Ví dụ, phenolphtalein thường được sử dụng làm chất chỉ thị cho phép chuẩn độ axit-bazơ khi chất chuẩn độ là bazơ mạnh vì phenolphtalein chuyển từ không màu sang màu hồng ở độ pH khoảng 8,3. Metyl da cam chuyển từ màu vàng sang màu đỏ giữa pH 3,1 và 4,4, thường được sử dụng làm chất chỉ thị cho các phản ứng giữa chất chuẩn độ axit mạnh và chất phân tích bazơ mạnh.

Các chất chỉ thị cho phản ứng chuẩn độ oxi hóa khử đặc trưng hơn cho các chất oxi hóa và chất khử tham gia. Một số chất chỉ thị oxi hóa khử đổi màu sau khi phản ứng với chất chuẩn độ, chẳng hạn như khi tinh bột phản ứng với iốt và chuyển sang màu xanh lam ở điểm cuối của phép đo iốt. Các chất chỉ thị oxi hóa khử khác thay đổi màu sắc trong phản ứng với sự thay đổi thế điện cực. Trong trường hợp đó, chất chỉ thị phải được chọn dựa trên tiềm năng dự kiến ​​của dung dịch tại điểm tương đương của phản ứng oxi hóa khử. Điện thế điểm tương đương có thể được ước tính bằng cách sử dụng phương trình Nernst và điện thế khử tiêu chuẩn của các bán cân bằng phản ứng, và sẽ rơi vào khoảng giữa hai giá trị điện thế của các bán cân bằng này. Ví dụ, thế oxy hoá chuẩn của Fe3+/Fe2+ là 0,77 V và thế oxy hoá chuẩn của Ce4+/Ce3+ là 1,44 V, vì vậy ferroin, chất đổi màu từ đỏ sang xanh khi bị oxy hóa ở thế 1,06 V, thường được dùng làm chất chỉ thị khi Fe2+ được chuẩn độ với Ce4+.

Một số chất chuẩn độ oxi hóa khử cũng có thể đóng vai trò là chất chỉ thị của riêng chúng, chẳng hạn như thuốc tím (KMnO4). Trong quá trình chuẩn độ, MnO4 từ dung dịch KMnO4 màu tím hoặc hồng mất màu khi chất chuẩn độ bị khử thành mangan(II) (Mn2+). Khi có dư MnO4 trong dung dịch mẫu thử, dung dịch chuyển sang màu hồng, đánh dấu điểm kết thúc phản ứng.

Phương Pháp Chuẩn Độ Thủ Công
Phương Pháp Chuẩn Độ Thủ Công

Đối với các phản ứng kết tủa, các chất chỉ thị có thể đổi màu do phản ứng với chất chuẩn độ hoặc chất kết tủa. Ví dụ, trong phương pháp Mohr, trong đó các ion bạc (Ag+) từ bạc nitrat (AgNO3) phản ứng với các ion clorua (Cl) để tạo thành kết tủa bạc clorua (AgCl), kali cromat (K2CrO4) được thêm vào và phản ứng với các ion bạc dư tạo thành kết tủa bạc cromat (Ag2CrO4) màu nâu đỏ , báo hiệu kết thúc phản ứng. Trong phương pháp Fajans cũng sử dụng AgNO3 để chuẩn độ clorua, thuốc nhuộm dichlorofluorescein được sử dụng làm chất chỉ thị, chất chỉ thị này sẽ chuyển từ màu xanh sang màu hồng khi được hấp phụ lên bề mặt của kết tủa AgCl. Sự hấp phụ và thay đổi màu sắc này chỉ có thể xảy ra khi tất cả các ion clorua đã phản ứng, khiến Ag+ dư thừa tích điện dương trên bề mặt của chất kết tủa và hút thuốc nhuộm anion.

Trong chuẩn độ phức chất, các chất chỉ thị thường là thuốc nhuộm ionochromic tạo phức yếu với các ion kim loại được phân tích và có màu khác nhau tùy thuộc vào việc chúng có ở trong phức chất hay không. Khi một tác nhân tạo phức hoặc chelate mạnh hơn, chẳng hạn như EDTA, cô lập các ion kim loại, thuốc nhuộm sẽ trở lại màu ban đầu và biểu thị phản ứng hoàn toàn. Ví dụ, Fast Sulphon Black F là thuốc nhuộm chuyển từ màu tím sang màu xanh lá cây khi nó không còn tạo phức với các ion đồng.

Các phương pháp chuẩn độ thủ công dựa vào người thử nghiệm để phát hiện sự thay đổi màu sắc bằng mắt dễ bị lỗi hơn so với các phương pháp chuẩn độ tự động và nhận thức về sự thay đổi màu sắc có thể khác nhau ở mỗi người. Tuy nhiên, phương pháp chuẩn độ thủ công sử dụng chất chỉ thị đổi màu đơn giản hơn và ít tốn kém hơn khi thực hiện so với phương pháp chuẩn độ tự động, ít nhất là về chi phí thiết bị. Độ đúng và độ chính xác của các phương pháp chuẩn độ thủ công có thể được cải thiện đáng kể bằng cả việc đào tạo thích hợp và lựa chọn chất chỉ thị thích hợp. Sử dụng chất chỉ thị có tốc độ chuyển màu nhanh, rõ ràng, có hóa chất phù hợp với phản ứng chuẩn độ được chỉ định sẽ giảm khả năng sai số do cảm nhận màu sắc chủ quan hoặc chỉ thị muộn/sớm. Ngoài ra, người ta phải đảm bảo rằng chất chỉ thị sẽ không can thiệp vào phản ứng giữa chất chuẩn độ và chất phân tích.

Phương Pháp Chuẩn Độ Điện Thế

Trong phương pháp chuẩn độ điện thế, hiệu điện thế giữa hai điện cực được dùng để xác định điểm tương đương của phản ứng chuẩn độ. Điện cực chỉ thị, được ngâm trong dung dịch mẫu, được nối với điện cực chuẩn bằng cầu muối chứa chất điện phân trơ như kali clorua (KCl), tạo thành một pin điện hóa. Điện thế của điện cực chuẩn không đổi trong khi điện thế của điện cực chỉ thị thay đổi tùy thuộc vào các ion có trong dung dịch mẫu. Điện thế của pin được theo dõi khi chất chuẩn độ được thêm vào và được vẽ dưới dạng một hàm của thể tích chất chuẩn độ thêm vào. Do điện thế phụ thuộc vào nồng độ của chất phân tích và chất chuẩn độ trong dung dịch, đồ thị có thể được sử dụng để xác định điểm tương đương, được tìm thấy ở phần dốc nhất của đường cong chuẩn độ điện thế.

Phương pháp chuẩn độ điện thế có thể được sử dụng cho hầu hết mọi loại phản ứng chuẩn độ (axit-bazơ, oxi hóa khử, kết tủa và phức chất), nhưng phải chọn loại điện cực phù hợp dựa trên loại phản ứng và chất tham gia phản ứng. Ví dụ, các điện cực pH (ví dụ: điện cực chỉ thị thủy tinh và điện cực chuẩn Ag/AgCl) là lý tưởng cho các phản ứng chuẩn độ axit-bazơ. Các điện cực chỉ thị Platinum với các điện cực chuẩn calomel hoặc Ag/AgCl thường được sử dụng cho các phản ứng oxi hóa khử, trong khi các điện cực chỉ thị bạc thường được ghép nối với các điện cực so sánh sunfat thủy ngân trong các phép chuẩn độ kết tủa. Chuẩn độ phức hợp yêu cầu các điện cực cụ thể được chọn lọc cho ion được phân tích. Một số điện cực chọn lọc ion (ISE) thường có sẵn, chẳng hạn như ISE chọn lọc đồng và cadmium, trong khi một số chất phân tích có thể yêu cầu điện cực được chuẩn bị đặc biệt để đảm bảo tính chọn lọc. Đối với phép chuẩn độ phức sử dụng EDTA làm chất chuẩn độ, một lựa chọn khác là chuẩn bị các điện cực phủ thủy ngân bằng cách trộn các điện cực bạc hoặc vàng.

Phương Pháp Chuẩn Độ Điện Thế
Phương Pháp Chuẩn Độ Điện Thế

Phương pháp chuẩn độ điện thế chính xác hơn so với chuẩn độ thủ công sử dụng các chất chỉ thị thay đổi màu sắc, vì nó ít mang tính chủ quan hơn và điểm tương đương có thể được xác định với độ chính xác cao hơn bằng cách sử dụng đường cong chuẩn độ điện thế. Chuẩn độ điện thế cũng có thể cho phép tính linh hoạt cao hơn, vì cùng một điện cực có thể được sử dụng cho các phép chuẩn độ khác nhau trong nhiều trường hợp, trong khi chuẩn độ dựa trên chất chỉ thị phụ thuộc nhiều hơn vào tính chất hóa học của chất chỉ thị được sử dụng. Chuẩn độ điện thế được sử dụng trong nhiều máy chuẩn độ tự động, giúp giảm sai sót của con người, sự thay đổi và nhân công, đồng thời tăng tốc độ và thông lượng thông qua hoạt động chuẩn độ tự động liên tục. Chi phí ban đầu của máy chuẩn độ điện thế tự động cao hơn nhiều so với chuẩn độ thủ công, vốn chỉ cần một buret, bình và các thuốc thử cần thiết, nhưng có thể đáng giá đối với các phòng thí nghiệm có khối lượng thử nghiệm cao hoặc các ứng dụng yêu cầu các phép đo chính xác hơn. Ngoài ra, máy chuẩn độ tự động có thể tiết kiệm chi phí theo thời gian do giảm lao động thủ công. Loại bỏ nhu cầu mua nhiều chất chỉ thị khác nhau cũng có thể là một lợi ích, nhưng chi phí, bảo trì và tính sẵn có của các điện cực cần thiết cũng cần được xem xét.

Phương Pháp Chuẩn Độ Nhiệt 

Phương pháp chuẩn độ nhiệt sử dụng sự thay đổi nhiệt độ, thay vì thay đổi màu sắc hoặc điện thế, để xác định điểm tương đương của phản ứng chuẩn độ. Phương pháp này dựa trên sự thay đổi entanpy xảy ra trong một phản ứng hóa học. Trong các phản ứng chuẩn độ tỏa nhiệt, năng lượng do phản ứng giải phóng làm cho nhiệt độ của dung dịch tăng lên khi chất chuẩn độ phản ứng với chất phân tích và giảm xuống khi phản ứng kết thúc. Trong các phản ứng thu nhiệt, năng lượng được hấp thụ và nhiệt độ giảm xuống, sau đó ổn định hoặc tăng trở lại tại điểm tương đương của phản ứng. Do nhiệt độ thay đổi đối với nhiều phản ứng chuẩn độ là cực kỳ nhỏ nên cần có đầu dò nhiệt độ có độ phân giải cao để đo chuẩn độ nhiệt chính xác. Nhiệt độ là một hàm của thể tích chất chuẩn độ được thêm vào có thể được vẽ khi phản ứng được theo dõi và điểm tương đương có thể được xác định là điểm khi sự thay đổi nhiệt độ dừng lại hoặc đảo ngược hướng.

Phương Pháp Chuẩn Độ Nhiệt
Phương Pháp Chuẩn Độ Nhiệt

Một trong những lợi ích chính của phương pháp chuẩn độ nhiệt là một đầu dò nhiệt độ duy nhất có thể được sử dụng cho bất kỳ loại phản ứng nào, với điều kiện là độ nhạy của đầu dò đủ để phát hiện sự thay đổi nhiệt độ. Chuẩn độ nhiệt kế cũng dễ dàng được tự động hóa, tránh các vấn đề liên quan đến chuẩn độ thủ công. Chuẩn độ nhiệt kế cũng có thể được áp dụng trong các trường hợp không có sẵn các chất chỉ thị hoặc điện cực thích hợp cho chất phân tích cụ thể đang được nghiên cứu. Các hạn chế của phép chuẩn độ nhiệt bao gồm chi phí của đầu dò nhiệt độ có độ nhạy cao hoặc hệ thống tự động, cũng như khả năng gây nhiễu của các dao động nhiệt độ bên ngoài đối với thí nghiệm.

Mua Máy Chuẩn Độ Ở Đâu ?

Công ty CP thiết bị khoa học H2TECH cung cấp các dòng máy chuẩn độ tự động giúp bạn thực hiện các phép chuẩn độ chính xác, an toàn, hiệu quả và thành công. Là một trong những nhà phân phối tại Việt Nam, với nhiều hãng nỗi tiếng khác nhau trên thế giới như GIBERTINI, BIUGED, ELECTROLAB… Nếu bạn đang có nhu cầu về các loại máy chuẩn độ tự động, chuẩn độ điện thế,.., hoặc thiết bị phòng thí nghiệm hãy liên hệ với H2TECH để nhận được giá tốt nhất thị trường.

Máy Chuẩn Độ Điện Thế
Máy Chuẩn Độ Điện Thế
Đã bán 1
(0)
- Ấn Độ
1
Đã bán 1
(0)
- Trung Quốc
1
Đã bán 1
(0)
- Trung Quốc
1
Đã bán 1
(1)
- Ý
1
Đã bán 1
(0)
- Đức
1
Đã bán 1
(1)
- Ý
1

 

  • CÔNG TY CP THIẾT BỊ KHOA HỌC H2TECH
    Chuyên cung cấp các thiết bị phòng thí nghiệm – Thiết kế phòng lab
    Chúng tôi hợp tác lâu dài dựa trên uy tín, chất lượng và hỗ trợ cho khách hàng một cách tốt nhất

    Hotline: 0934.07.54.59
        028.2228.3019
    Email: thietbi@h2tech.com.vn
    Website: https://h2tech.com.vn
    https://thietbihoasinh.vn 
    https://thietbikhoahoch2tech.com
Đánh giá bài viết

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

TIN TỨC LIÊN QUAN