Yếu cầu đổi với chỉ thị màu trong định lượng bằng phương pháp acid base là
|
Chuẩn độ có thể được phân loại theo các nguyên tắc chỉ thị và phản ứng hóa học xảy ra: Đo điện thế:Việc đo trực tiếp điện thế galvanic sinh ra bởi một cụm điện cực gọi là phép đo điện thế, trong khi đó việc thực hiện chuẩn độ bằng cách sử dụng phương pháp này được gọi là chuẩn độ điện thế.
Điện thế U sinh ra cần được đo, nếu có thể, tại dòng điện bằng không với máy khuếch đại tín hiệu có trở kháng cao vì các lý do sau:
Đối với các điện cực có điện trở rất cao, cần các bộ khuếch đại tín hiệu có trở kháng đầu vào là 1012 Ω. Kỹ thuật chỉ thị này bao gồm việc đo hiệu điện thế giữa hai điện cực kim loại được phân cực bằng một dòng điện nhỏ. Như trong trường hợp đo điện thế, đường cong chuẩn độ vôn-ampe là đường cong điện thế theo thể tích. Cần có thiết bị đo sau đây:
Nguồn cấp điện ổn định để cấp dòng. Điện trở R được kết nối trong mạch phải được chọn sao cho dòng điện Ipol có thể được tạo ra trong khoảng 0,1 – 20 μA. Điện thế U sinh ra giữa các điện cực được đo chính xác như trong phương pháp đo điện thế. Một trong những ứng dụng chính của phương pháp chỉ thị vôn-ampe là xác định hàm lượng nước bằng phương pháp Karl Fischer. Cơ sở của phương pháp chỉ thị quang trắc là sự giảm cường độ tại một bước sóng cụ thể của chùm sáng đi qua dung dịch. Độ truyền qua là biến đo được chính trong quá trình quang trắc và được cho bởi
T: Độ truyền qua I0: Cường độ ánh sáng tới I: Cường độ ánh sáng truyền đi Nếu toàn bộ ánh sáng được hấp thụ thì I = 0 và do đó T = 0. Nếu ánh sáng không được hấp thụ, I = I0 và T = 1 (hoặc %T = 100%). Trong phương pháp quang trắc, công thường được thực hiện sử dụng độ hấp thụ là biến đo được. Mối quan hệ giữa độ truyền qua và độ hấp thụ được mô tả bằng Định luật Bouguer- Beer-Lambert: A = − log T = A = ε · b · c A: Độ hấp thụ ε: Hệ số tắt c: Nồng độ chất hấp thụ d: Chiều dài đường đi của ánh sáng qua dung dịch Từ mối quan hệ trên, có thể thấy rằng có mối quan hệ tuyến tính giữa độ hấp thụ A và nồng độ c. So với các điện cực đo điện thế, các điện cực quang điện có nhiều ưu điểm trong chuẩn độ:
Có thể chỉ thị trắc quang đối với nhiều phản ứng phân tích:
Trong chuẩn độ quang học, cần chọn bước sóng tạo sự chênh lệch lớn nhất trong độ truyền qua trước và sau điểm tương đương. Trong vùng nhìn thấy, các bước sóng này thường trong khoảng 500 to 700 nm. Các ví dụ sử dụng: Các phản ứng tạo phức và đo độ đục. Độ dẫn điện là khả năng dung dịch cho dòng điện đi qua. Đơn vị đo độ dẫn điện là µS/cm (microsiemen/centimet) hoặc mS/cm (milisiemen/centimet). Giá trị cao thể hiện lượng ion lớn. Cường độ dòng điện trong dung dịch tỉ lệ với lượng ion. Nếu biết độ dẫn điện của dung dịch, chúng ta có thể biết được tổng hàm lượng ion. Hơn nữa, nếu biết lượng ion, thậm chí có thể khẳng định hàm lượng ion. Để đo độ dẫn điện, cho điện áp chạy qua hai tấm điện cực nhúng trong dung dịch. Các tấm làm bằng kim loại hoặc cũng có thể sử dụng điện cực graphit. Trong khi các ion đã hòa tan sẽ bắt đầu di chuyển về phía các tấm điện cực thì dòng điện sẽ chạy giữa hai tấm.
Nguyên lý chuẩn độ độ dẫn. Trong quá trình chuẩn độ, một trong các ion bị thay thế bởi ion khác và hai ion này luôn có độ dẫn điện ion khác với kết quả mà độ dẫn điện của dung dịch thay đổi trong quá trình chuẩn độ. Vì vậy, nếu bạn thêm dung dịch của một điện cực vào điện cực còn lại, độ dẫn điện cuối cùng sẽ phụ thuộc vào phản ứng xảy ra. Nhưng nếu không có phản ứng hóa học nào xảy ra trong dung dịch điện phân, độ dẫn điện sẽ tăng. Điểm tương đương có thể được thể hiện trên hình bằng cách vẽ đồ thị sự thay đổi độ dẫn điện dưới dạng hàm của thể tích dung dịch chuẩn độ thêm vào.
Phát biểu cơ bản rằng mỗi phản ứng hóa học đều đi kèm sự thay đổi năng lượng chính là cơ sở của phương pháp chuẩn độ nhiệt. Trong quá trình diễn ra các phản ứng thu nhiệt, năng lượng được hấp thụ và người ta quan sát thấy hiện tượng giảm nhiệt độ. Ngược lại đối với các phản ứng tỏa nhiệt trong đó năng lượng được tỏa ra. Điểm tương đương (EQP) của phương pháp chuẩn độ có thể được phát hiện bằng cách theo dõi sự thay đổi nhiệt độ (Hình 1). Trong quá trình chuẩn độ tỏa nhiệt, nhiệt độ tăng đến khi đạt đến EQP. Sau đó, nhiệt độ ban đầu ổn định, rồi giảm. Ngược lại đối với chuẩn độ thu nhiệt
Như mô tả ở trên, nhiệt độ giảm trong quá trình diễn ra phản ứng chuẩn độ thu nhiệt. Khi đạt đến điểm tương đương, nhiệt độ ổn định. Điểm cuối được xác định bằng cách tính toán đường cong phái sinh thứ hai (đánh giá theo đoạn). Yêu cầu duy nhất của chuẩn độ nhiệt là: phản ứng hóa học có sự thay đổi năng lượng lớn, nhiệt kế chính xác và nhanh và máy chuẩn độ có khả năng thực hiện đánh giá theo đoạn đường cong chuẩn độ.
Kỹ thuật chuẩn độ culông được phát triển đầu tiên bởi Szebelledy và Somogy [1] vào năm 1938. Phương pháp này khác với chuẩn độ thể tích ở chỗ dung dịch chuẩn độ được tạo ra tại chỗ bởi quá trình điện phân, sau đó phản ứng với chất đang được xác định. Lượng chất phản ứng được tính theo tổng điện tích đi qua, Q, tính bằng culông, và không tính theo thể tích dung dịch chuẩn độ tiêu thụ như trong chuẩn độ thể tích.
|
