tài lieuj phân tích hóa ứng dụng cho si mạ và phân tích thực phẩm

http://www.ebook.edu.vn

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-----------------------------

Nguyễn Văn Ri

Tạ thị thảo

Thực tập

phân tích Hoá học PHẦN 1

PHÂN TÍCH ĐỊNH LƢỢNG HOÁ HỌC

Hà nội 2006

http://www.ebook.edu.vn 1

MỤC LỤC

Phần 1 Phân tích định lƣợng hoá học cơ bản

Chƣơng 1 Phƣơng pháp chuẩn độ axit-bazơ 2

Bài 1 Chuẩn độ đơn axit, đơn bazơ 2

1.1 Hiệu chỉnh thể tích buret 2

1.1.1 Thực hành cân nƣớc cất 2

1.1.2 Vẽ đƣờng cong hiệu chỉnh thể tích buret 3

1.2 Pha chế dung dịch chuẩn axit oxalic để xác định bazơ 3

1.3 Xác định các nồng độ đơn axit đa bazơ 3

1.3.1 Thiết lập nồng độ NaOH theo dung dịch gốc H2C2O4 3

1.3.2 Xác định nồng độ HCl 4

1.3.3 Xác định nồng độ CH3COOH 4

1.3.4 Xác định nồng độ NH3 5

1.3.5 Xác định hàm lƣợng NH4+ theo phƣơng pháp foocmalin 5

Bài 2 Chuẩn độ đa axit 6

2.1 Dung dịch chuẩn 6

2.1.1 Pha chế dung dịch từ fixanal 6

2.1.2 Thiết lập nồng độ HCl theo natri tetraborat 6

2.2 Xác định nồng độ đa axit và muối của nó 7

2.2.1 Xác định nồng độ dung dịch H3PO4

bằng dung dịch chuẩn NaOH 7

2.2.2 Xác định nồng độ HCl và H3PO4 trong cùng hỗn hợp 7

2.2.3 Xác định nồng độ KH2PO4 và K2HPO4 trong cùng hỗn hợp 8

Bài 3 Chuẩn độ đa bazơ 9

3.1 Các dung dịch chuẩn 9

3.1.1 Thiết lập nồng độ HCl theo Na2CO3 9

3.1.2 Thiết lập nồng độ NaOH theo HCl đã chuẩn 9

3.2 Xác định đa bazơ bằng axit mạnh 10

3.2.1 Xác định nồng độ Na2CO3 và NaHCO3 trong hỗn hợp 10

3.2.2 Xác định hàm lƣợng Na2CO3 trong NaOH công nghiệp 10

3.2.3 Xác định độ cứng tạm thời của nƣớc máy 11

3.3 Câu hỏi ôn tập phần các phản ứng axit-bazơ 12

Chƣơng 2 Phƣơng pháp chuẩn độ complexon 13

Bài 4 Chuẩn độ trực tiếp xác định các ion kim loại 13

4.1 Pha dung dịch chuẩn EDTA 13

4.2 Xác định các ion kim loại 13

4.2.1 Xác định Zn2+

, Mg2+

, Pb2+

, chất chỉ thị ETOO ở pH 10 13

4.2.2 Xác định Ni2+

, Cu2+

, Ca2+

, chỉ thị Murexit 14

4.2.3 Xác định Fe3+

, chỉ thị axít sunfosalixilic H2SSal 15

4.2.4 Xác định Cu2+

chỉ thị PAN, pH =5 15

Bài 5 Các kỹ thuật chuẩn độ complexon 16

5.1 Chuẩn độ phân đoạn xác định Bi3+

, Pb2+

16

5.2 Chuẩn độ ngƣợc xác định Pb2+

bằng Zn2+

và EDTA 16


5.3 Chuẩn độ thay thế 17

5.3.1 Xác định Pb2+

17

5.3.2 Xác định Ba2+

khi có mặt Mg2+

hoặc MgY2-

17

5.4 Xác định Ni2+

với hệ chỉ thị CuY2—

PAN 18

Bài 6 Các kỹ thuật chuẩn độ complexon (tiếp) 19

6.1 Xác định hàm lƣợng PO43-

19

6.1.1 Nguyên tắc 19

6.1.2 Quy trình phân tích 19

6.2 Xác định Hg2+

, Zn2+

trong hỗn hợp 20



6.3 Xác định độ cứng toàn phần của nƣớc máy 21

Bài 7 Xác định hỗn hợp Al3+

, Ca2+

, Mg2+

(bài kiểm tra) 22

7.1 Nguyên tắc 22

7.2 Quy trình phân tích 22

7.3 Câu hỏi ôn tập 23

Chƣơng 3 Phƣơng pháp chuẩn độ kết tủa tạo phức 24

Bài 8 Xác định các halogenua, SCN- 24

8.1 Phƣơng pháp Mohr xác định Cl-, Br

- 24

8.2 Phƣơng pháp Fajans xác định Cl-, Br

-, I

-, SCN

- 24

8.3 Phƣơng pháp Volhard xác định Cl-, Br

-, I

-, SCN

- 25

8.4 Xác định Cl- bằng Hg(NO3)2 26


Chƣơng 4 Các phƣơng pháp oxi hoá - khử 27

Bài 9 Phƣơng pháp pemanganat 27

9.1 Xác định nồng độ dung dịch pemanganat 27

9.2 Xác định nồng độ H2O2 công nghiệp 27

9.3 Xác định nồng độ NO2- 28

9.4 Xác định nồng độ Fe2+

, Fe3+

trong hỗn hợp 28

9.5 Xác định hàm lƣợng Ca2+

29

Bài 10 Phƣơng pháp dicromat 30

10.1 Pha dung dịch K2Cr2O7 30

10.2 Xác định nồng độ Na2S2O3 30

10.3 Xác định Pb2+

bằng phƣơng pháp diromat 31



10.4 Xác định hàm lƣợng crom trong mẫu nƣớc thải 32



Bài 11 Phƣơng pháp chuẩn độ iot-thiosunfat 33

11.1 Đặc điểm của phƣơng pháp 33

11.2 Pha dung dịch chuẩn 34

11.2.1 Pha dung dịch Na2S2O3 34


11.2.2 Pha dung dịch I2 34

11.3 Xác định nồng độ dung dịch Cu2+

35

11.4 Xác định nồng độ dung dịch natrisunfit 35

11.5 Xác định nồng độ dung dịch natriasenit 36

11.6 Xác định hàm lƣợng clo hoạt động trong nƣớc javen 37

Bài 12 Phƣơng pháp chuẩn độ bromat, iođat 38

12.1 Nguyên tắc của phƣơng pháp 38

12.2 Xác định nồng độ dung dịch Sb3+

bằng phép đo bromat 38

12.3 Xác định hàm lƣợng Al3+

trong mẫu bằng phép đo bromat 39

12.4 Xác định nồng độ H+ bằng phép đo iođat 40

Chƣơng 5 Phƣơng pháp trọng lƣợng 41

Bài 13 Phƣơng pháp phân tích trọng lƣợng xác định Mg2+

41

13.1 Kỹ thuật lọc 41

13.1.1 Giấy lọc không tàn 41

13.1.2 Cách gấp giấy lọc và kỹ thuật lọc 41

13.2 Xác định Mg theo phƣơng pháp trọng lƣợng 42

13.2.1 Nguyên tắc xác định 42


Bài 14 Phƣơng pháp phân tích trọng lƣợng xác định Fe 44

14.1 Nguyên tắc 44

14.2 Xác định hàm lƣợng Fe trong phèn sắt 44

Bài 15 Xác định SO42-

bằng phƣơng pháp trọng lƣợng và complexon 45

15.1 Xác định SO42-

bằng phƣơng pháp trọng lƣợng 45



15.2 Xác định SO42-

bằng phƣơng pháp complexon 45




Phần 2 Phân tích mẫu thực tế 47

Chƣơng 6 Phân tích hợp kim 47

Bài 16 Xác định hàm lƣợng Mn trong gang 47

16.1 Nguyên tắc xác định 47


16.3 Tính toán kết quả 48

16.4 Hoá chất 48

Bài 17 Phân tích Al, Cu, Zn trong hợp kim Devada 49



Bài 18 Xác định Fe, Cr, Ni trong hợp kim inox 50





18.4 Hoá chất 52

Bài 19 Xác định Cu, Sn, Pb, Zn trong đồng thau 53



19.2.1 Xác định Sn 53

19.2.2 Xác định Cu, Pb, Sn trong dung dịch nƣớc lọc 54


19.4 Hoá chất 54

Bài 20 Xác định hàm lƣợng Cu, Fe, Al, Zn trong hợp kim nhôm 55




20.4 Hoá chất 56

Chƣơng 7 Phân tích các sản phẩm công nghiệp 57

Bài 21 Xác định hàm lƣợng Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO

trong xi măng pooclăng 57

21.1 Chuẩn bị mẫu 57

21.2 Phân huỷ mẫu 57


21.4 Quy trình phân tích (theo TCVN 139 1991) 58

21.4.1 Xác định hàm lƣợng Fe2O3 58

21.4.2 Xác định hàm lƣợng Al2O3 58

21.4.3 Xác định hàm lƣợng CaO 58


21.6 Hoá chất 59

Bài 22 Xác định hàm lƣợng P2O5 trong phân bón NPK 60

22.1 Nguyên tắc xác định photpho (quy về P2O5) 60



22.4 Hoá chất 61

Bài 23 Xác định Mn trong quặng piroluzit 62




23.4 Hoá chất 62

Chƣơng 8 Phân tích môi trƣờng 63

Bài 25 Xác định một số chỉ tiêu hoá học của nƣớc và nƣớc thải 63

25.1 Xác định hàm lƣợng oxi hoà tan (DO) trong nƣớc 63



25.2 Xác định nhu cầu oxi hoá học trong nƣớc (COD) 64


25.2.2 Lấy mẫu và bảo quản 65




25.4 Hoá chất 65

Bài 24 Phân tích một số chỉ tiêu hoá học của nƣớc bề mặt 66

24.1 Xác định hàm lƣợng SO42-

66

24.2 Xác định hàm lƣợng H2S 66

24.3 Xác định hàm lƣợng Cl- (phƣơng pháp Mohr) 66

24.4 Xác định độ axit 67

24.5 Xác định độ kiềm 67

24.6 Xác định độ cứng 67

24.7 Xác định hàm lƣợng Ca2+

69


24.9 Hoá chất 69

Chƣơng 9 Phân tích thực phẩm 70

Bài 26 Phân tích một số chỉ tiêu của nƣớc mắm 70


26.2 Quy trình phân tích (theo TCVN-1520-74) 70

26.2.1 Xác định độ axit trong nƣớc mắm (tính theo CH3COOH) 70

26.2.2 Xác định hàm lƣợng muối NaCl 70

26.2.3 Xác định hàm lƣợng N-foocmon trong nƣớc mắm 71

26.2.4 Xác định N toàn phần của nƣớc mắm 71


26.4 Hoá chất và dụng cụ 72

Bài 27 Phân tích hàm lƣợng các loại đƣờng trong sữa đặc có đƣờng 74

27.1 Nguyên tắc phƣơng pháp phân tích 74



27.3.1 Định lƣợng đƣờng lactoza 75

27.3.2 Định lƣợng đƣờng sacaroza 75


26.5 Hoá chất 75

Bài 28 Phân tích một số chỉ tiêu hoá học của chất béo 76

28.1 Xác định chỉ số axit 76


28.1.2 Cách tiến hành 76

28.2 Xác định chỉ số xà phòng 76



28.3 Xác định chỉ số este 77

28.4 Xác định chỉ số iot 77

28.5 Xác định chỉ số peoxit 77





28.7 Hoá chất 78

Bài 29 Xác định một số chỉ tiêu hoá học của rƣợu uống 79

29.1 Xác định độ axit toàn phần 79

29.2 Xác định hàm lƣợng axít xianhidric 79



29.3 Xác định hàm lƣợng andehit 80



29.4 Xác định hàm lƣợng este 81




29.6 Hoá chất 81

Bài 30 Xác định hàm lƣợng foocmandehit, phenol trong nƣớcuống

Xác định hàm lƣợng KIO3 trong muối iot 82

30.1 Xác định hàm lƣợng anđehitfoocmic 82



30.2 Định lƣợng phenol 82



30.3 Định lƣợng KIO3 trong muối iot (theo TCVN 1998) 83




30.5 Hoá chất 83

Chƣơng 10 Các phụ lục 84

Phụ lục 1 Đo trọng lƣợng 84

P1.1 Các loại cân 84

P1.2 Quy tắc sử dụng cân phân tích 86

Phụ lục 2 Đo thể tích 87

P2.1 Các dụng cụ đo thể tích thông thƣờng 87

P2.2 Làm sạch dụng cụ thuỷ tinh 87

P2.3 Hiệu chỉnh dụng cụ đo thể tích 88

P2.4 Xác định dung tích pipet 89

Phụ lục 3 Các thiết bị sử dụng trong phân tích trọng lƣợng 90

P3.1 Tủ sấy 90

P3.2 Lò nung 90

P3.3 Chén nung 92

Phụ lục 4 Nguyên tử khối của một số nguyên tố thƣờng gặp 94

Phụ lục 5 Các hằng số phân ly axit ở 25oC 94


Phụ lục 6 Một số chỉ thị axit-bazơ quan trọng 95

Phụ lục 7 Một số chỉ thị sử dụng trong chuẩn độ complexon 96

Phụ lục 8 Một số chỉ thị oxi hoá khử 96

Phụ lục 9 Các giá trị Y(H) đ ể phức complexonat kim loại

tạo thành hoàn toàn 96

Phụ lục 10 Hằng số bền của các complexonat kim loại 97

Phụ lục 11 Hằng số tạo thành của một số phức ở 25oC 97

Phụ lục 12 Tích số tan của một số hợp chất khó tan ở 25o C 100

Phụ lục 13 Một số thế điện cực tiêu chuẩn 101

Phụ lục 14 Nồng độ của một số axit-bazơ đặc bán trên thị trƣờng 104


LỜI NÓI ĐẦU

Phân tích định lƣợng đƣợc dùng để xác định quan hệ định lƣợng giữa các thành

phần của chất nghiên cứu, trong đó chất phân tích đóng vai trò là trung tâm.

Tuỳ thuộc vào yêu cầu và đặc trƣng kỹ thuật sử dụng để xác định thành phần của

chất phân tích, các phƣơng pháp phân tích định lƣợng đƣợc chia thành 3 nhóm: các

phƣơng pháp phân tích hóa học, vật lý và hoá lý còn gọi là phƣơng pháp phân tích công

cụ.

Các phƣơng pháp phân tích hoá học gồm phƣơng pháp phân tích trọng lƣợng và

phân tích thể tích (gồm phƣơng pháp chuẩn độ thể tích, phƣơng pháp thể tích khí, phƣơng

pháp thể tích lắng đọng).

Các phƣơng pháp chuẩn độ thể tích dựa trên 4 loại phản ứng cơ bản gồm phản ứng

axit- bazơ, phản ứng tạo phức, phản ứng kết tủa và phản ứng oxi hoá khử.

Các phƣơng pháp phân tích công cụ xác định các chất phân tích dựa vào các tính

chất hoá lý của chúng, thí dụ tính chất dẫn điện, tính chất hấp thụ quang.v.v, liên quan

trực tiếp tới nồng độ các chất phân tích. Điểm khác biệt cơ bản giữa phƣơng pháp phân

tích hoá học và phƣơng pháp phân tích công cụ ở chỗ để xác định chất, phƣơng pháp phân

tích hoá học dựa vào các phản ứng hoá học có thƣớc đo là khối lƣợng chất, thể tích dung

dịch, còn các phƣơng pháp phân tích công cụ có thƣớc đo là tín hiệu đƣợc ghi lại dƣới

dạng một vạch phổ, một xung điện v.v.

Trang bị của một phòng thí nghiệm phân tích hoá học bao gồm các dụng cụ thuỷ

tinh, nhƣ buret, pipet, ống đong, bình định mức .v.v, để phân tích trọng lƣợng cần có các

thiết bị nung, sấy, cân, các dụng cụ kèm theo để kết tủa chất, lọc rửa kết tủa v.v.

Trang bị của một phòng thí nghiệm phân tích công cụ gồm các thiết bị hiện đại hơn,

đắt tiền hơn, đƣợc chia làm 3 nhóm:

+ Nhóm các thiết bị phân tích quang học bao gồm: các máy đo phổ hấp thụ phân tử

UV- VIS, máy đo phổ hấp thụ nguyên tử và máy đo phổ phát xạ nguyên tử.

+ Nhóm các thiết bị phân tích điện hoá gồm: các máy đo thế và đo dòng điện liên

quan tới nồng độ của chất phân tích trong dung dịch, đó là các máy cực phổ với hệ điện

cực khác nhau, các máy đo thế v.v.

+ Nhóm các thiết bị tách, bao gồm tách sắc ký và tách chiết. Tách là một kỹ thuật

phân chia riêng biệt các chất từ một hỗn hợp. Kết hợp với phần nhận biết bằng quang học

hoặc điện hoá, có thể định lƣợng chất phân tích ở giới hạn phát hiện thấp cỡ phần triệu

(ppm), phần tỷ (ppb), đôi khi tới phần nghìn tỷ (ppt).


Một phòng thí nghiệm phân tích tuỳ theo nhiệm vụ mà trang bị các thiết bị cho phù

hợp, tuy nhiên phải đảm bảo tính phổ thông, trang bị các thiết bị thông thƣờng để chuẩn

bị mẫu và phân tích các chất đa lƣợng, vừa đảm bảo tính hiện đại, có các thiết bị tiên tiến

để phân tích đƣợc các chất có hàm lƣợng thấp, vết và siêu vết. Sự kết hợp cả phần phân

tích hoá học và phân tích công cụ là không thể thiếu.

Trong xu thế của hội nhập khu vực và toàn cầu, chúng ta ngày càng phải nâng cao

chất lƣợng của mọi loại hình sản phẩm trong đó không ít các sản phẩm có đóng góp của

chuyên ngành Hoá học Phân tích. Đó là phân tích nguyên liệu và sản phẩm của quá trình

sản xuất trong nông nghiệp cũng nhƣ trong nông nghiệp, phân tích các mẫu trong nghiên

cứu khoa học, phân tích lâm sàng, phân tích các mẫu phục vụ cho qúa trình điều tra phá

án, v.v. Một khối lƣợng khổng lồ các mẫu phân tích nhƣ vậy không ít mẫu liên quan trực

tiếp tới sự thành bại của một doanh nghiệp, sức khoẻ, và đặc biệt là sinh mạng chính trị

của con ngƣời. Điều đó nói lên nhu cầu thực tế đòi hỏi tính chính xác và tính đúng đắn

của các kết quả phân tích.

Để giúp sinh viên có những kiến thức cơ bản về thực hành Hoá phân tích, đáp ứng

cho công việc khi ra trƣờng, chúng tôi đã biên soạn lại cuốn "Thực tập phân tích định

lƣợng, phần 1 các phƣơng pháp phân tích hoá học" nhằm trang bị cho sinh viên những

kiến thức và những kỹ năng cơ bản về phân tích định lƣợng.

Cuốn sách gồm hai phần: Phần 1 là các bài thực hành phân tích định lƣợng cơ bản.

Trƣớc hết, các kỹ thuật làm việc với các dụng cụ dùng trong phân tích định lƣợng nhƣ cân

phân tích, dụng cụ thuỷ tinh v.v., sao cho đáp ứng đƣợc các nhu cầu độ chính xác của

phƣơng pháp. Bốn phản ứng cơ bản là axít-bazơ, tạo phức, kết tủa và oxi hoá khử đã đƣợc

cụ thể hoá thành các bài xác định nồng độ các chất. Sau mỗi phần có các bài kiểm tra

đánh giá kỹ năng thực hành của sinh viên bằng các mẫu của phòng thí nghiệm.

Phần 2 là các bài phân tích các mẫu thực tế, bao gồm các quy trình đã đƣợc kiểm

nghiệm đƣợc áp dụng phân tích các mẫu thực nhƣ mẫu thực phẩm, mẫu nƣớc, hợp kim,

phân bón v.v. Trong phần này, sinh viên đƣợc trang bị các kiến thức liên quan đến mẫu

thực tế, các tình huống phải xử lý để thu đƣợc kết quả phân tích chính xác.

Để có đƣợc cuốn sách này, chúng tôi đã đƣợc sự góp ý rất quý báu của các Thầy,

Cô của bộ môn Hoá phân tích, khoa Hoá học, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên cũng

nhƣ của nhiều đồng nghiệp khác. Nhân dịp này, chúng tôi xin chân thành cảm ơn các

Thầy, Cô và các bạn đồng nghiệp. Do thời gian có hạn, cuốn sách không khỏi có những

thiếu sót, rất mong đƣợc sự góp ý của độc giả để cuốn sách ngày càng hoàn thiện hơn.


Các tác giả

PHẦN 1

PHÂN TÍCH ĐỊNH LƢỢNG HOÁ HỌC CƠ BẢN

CHƢƠNG 1

PHƢƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ AXÍT - BAZƠ

BÀI 1: CHUẨN ĐỘ ĐƠN AXÍT, ĐƠN BAZƠ

1.1 HIỆU CHỈNH THỂ TÍCH BURET

1.1.1 Thực hành cân nước cất

(Các loại cân phân tích và cách sử dụng đã trình bày ở phụ lục 1 trang 87-88)

Nguyên tắc: Thành trong của buret thƣờng không thẳng đều, nhƣng khi sản xuất ngƣời ta

thƣờng đánh dấu thể tích theo khoảng cách, điêù đó dẫn tới sai lệch thể tích của từng đoạn

cũng nhƣ của cả buret. Cân nƣớc cất để tìm ra thể tích thực của từng đoạn sau đó biểu

diễn sự sai lệch vào đồ thị và điều chỉnh trong quá trình phân tích sau này.

Tiến hành: Rửa sạch buret, tráng nƣớc cất hai lần, không cần sấy khô, lấy nƣớc cất vào

buret đến vạch ―0‖. Một cốc cân có nắp đạy đặt ở dƣới buret, cân thể tích của từng đoạn,

mỗi đoạn 5ml, cho tới hết thể tích buret (50ml hoặc 25 ml), sau đó lập bảng số liệu theo

mẫu bảng 1 và vẽ đồ thị biểu diễn sai lệch thể tích, giả thiết phép đo đƣợc thực hiện ở

30oC (hình 1).

Bảng 1: Bảng số liệu hiệu chỉnh thể tích buret.

STT Thể tích

các đoạn

Khối lƣợng

nƣớc

Nhiệt độ,

oC

Thể tích thực

gH2O/ (g30/1000)

v, ml

(Vthực-Vdanh n.)

1 0-5 X1 30 X1 /0,99492 -

2 5-10 X2 30 X2 /0,99492 -

3 10-15 X3 30 X3 /0,99492 -

4 15-20 X4 30 X4 /0,99492 -

5 20-25 X5 30 X5 /0,99492 -

6 25-30 X6 30 X6 /0,99492 -

7 30-35 X7 30 X7 /0,99492 -

8 35-40 X8 30 X8 /0,99492 -


9 40-45 X9 30 X9 /0,99492 -

10 45-50 X10 30 X10 /0,99492 -

1.1.2 Vẽ đường cong hiệu chỉnh thể tích buret

v, ml

+ 0,05

V,ml

0 10 20 30 40 50

- 0,05

Hình 1: Đƣờng cong hiệu chỉnh thể tích buret

1.2 PHA CHẾ DUNG DỊCH CHUẨN AXIT OXALIC ĐỂ XÁC ĐỊNH BAZƠ

Nguyên tắc: Ngƣời ta cân một lƣợng xác định chất gốc trên cân phân tích có độ chính

xác 0,0001 hoặc 0,00001 g, hoà tan định lƣợng lƣợng cân trong bình định mức có dung

tích thích hợp rồi pha loãng bằng nƣớc tới vạch.

Tiến hành : Cân, pha dung dịch chuẩn H2C2O4 0,025 M (M=126,066)

Cân chính xác 0,7879 gam H2C2O4.2H2O có độ tinh khiết phân tích trong cốc cân,

chuyển axít qua phễu vào bình định mức 250ml (hình 2). Tráng cốc cân 3 lần bằng nƣớc

cất vào bình định mức. Thêm khoảng 150ml nƣớc cất nữa và lắc kĩ cho tan hết sau đó

thêm nƣớc cất đến vạch mức, lắc kĩ để trộn đều, ta có dung dịch chuẩn axit oxalic

0,025M.

Hình 2 Pha dung dịch axít oxalic

1.3 XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ CÁC DUNG DỊCH ĐƠN AXIT, ĐƠN BAZƠ


1.3.1 Thiết lập nồng độ dung dịch NaOH theo dung dịch gốc H2C2O4

Nguyên tắc: phƣơng pháp có cơ sở là phản ứng trung hoà

H2C2O4 + 2NaOH Na2C2O4 + 2 H2O

Axit oxalic có pK1=1,25; pK2 = 4,27. Do bƣớc nhảy thứ nhất ngắn, phải chuẩn độ

đến muối trung hoà. Tại điểm tƣơng đƣơng thứ hai, dung dịch chỉ có muối bazơ Na2C2O4,

có pH 9, làm đổi màu chỉ thị phenolphtalein, nên phép chuẩn độ kết thúc khi xuất hiện

màu hồng bền trong 30 giây của chất chỉ thị.

Tiến hành: Dùng pipet lấy chính xác Vml (10ml) dung dịch axit oxalic chuẩn vào bình

nón cỡ 250ml. Thêm 2-3 giọt dung dịch chất chỉ thị phenolphtalein 0,1% trong cồn, lắc

đều. Từ buret, vừa nhỏ từ từ dung dịch NaOH cần xác định nồng độ vào bình nón, vừa lắc

đều đến khi dung dịch xuất hiện màu hồng thì ngừng chuẩn độ. Ghi số ml NaOH đã

chuẩn độ - V0 ml. Làm 3 lần và lấy kết quả trung bình.

Nồng độ mol/l dung dịch NaOH đƣợc tính theo công thức

0

)..(2

V

VCC oxalicoxalic

NaOH

1.3.2 Xác định nồng độ dung dịch HCl

Nguyên tắc: Cơ sở của phƣơng pháp dựa vào phản ứng trung hoà:

HCl + NaOH = NaCl + H2O

Tại điểm tƣơng đƣơng, dung dịch muối NaCl là muối trung tính, pH=7, hơn nữa

đƣờng cong chuẩn độ có bƣớc nhảy pH lớn (4-10), có thể dùng các chất chỉ thị là

phenolphtalein hoặc metyl da cam, metyl đỏ v.v.

Tiến hành: Lấy chính xác Vml (10ml) dung dịch HCl cần xác định nồng độ vào bình

nón cỡ 250ml, thêm 2-3 giọt dung dịch chất chỉ thị. Từ buret, nhỏ dung dịch NaOH đã

biết nồng độ vào và lắc đều bình nón cho tới khi dung dịch có màu hồng bền trong

khoảng 30 giây thì dừng chuẩn độ. Ghi số ml dung dịch NaOH đã chuẩn độ - V0ml. Làm

3 lần rồi lấy kết quả trung bình và tiến hành thí nghiệm với hai chất chỉ thị và so sánh kết

quả, giải thích (khi dùng chất chỉ thị metyl da cam thì màu của dung dịch chuyển từ đỏ

sang vàng). Nồng độ mol/l của HCl đƣợc xác định nhƣ sau:

HCl

NaOHHCl

V

VCC 0.


1.3.3 Xác định nồng độ dung dịch CH3COOH


CH3COOH + NaOH CH3COONa + H2O

Tƣơng tự nhƣ phép chuẩn độ axit oxalic, tại điểm tƣơng đƣơng chỉ có muối

NaCH3COO, có pH 9 nên sử dụng chất chỉ thị phenolphtalein

Tiến hành: Lấy chính xác Vml (10ml) dung dịch axit axetic vào bình nón cỡ 250ml thêm

2-3 giọt chất chỉ thị phenolphtalein. Từ buret, nhỏ dung dịch NaOH đã biết nồng độ vào,

lắc đều cho tới khi dung dịch có màu hồng bền trong khoảng 30 giây thì dừng lại. Ghi số

ml NaOH đã chuẩn độ - V0ml. Làm 3 lần rồi lấy kết quả trung bình.

HAc

NaOHHAc

V

VCC 0.

Tiến hành tƣơng tự với chất chỉ thị metyl da cam, so sánh các kết quả và giải thích.

1.3.4 Xác định nồng độ dung dịch NH3


NH3 + HCl NH4Cl + H2O

Tại điểm tƣơng đƣơng, muối NH4Cl, có pH 5 nên sử dụng chất chỉ thị metyl đỏ.

Tiến hành: Dùng pipet lấy chính xác Vml (10ml) dung dịch NH3 cần xác định nồng độ

vào bình nón cỡ 250ml. Thêm 2-3 giọt dung dịch chất chỉ thị metyl đỏ rồi tiến hành chuẩn

độ bằng dung dịch HCl đã biết nồng độ. Khi dung dịch chuyển từ màu vàng sang màu đỏ

thì dừng chuẩn độ. Ghi số ml HCl đã chuẩn độ - V0ml. Làm 3 lần và lấy kết quả trung

bình. Nồng độ mol/l của NH3 đƣợc tính nhƣ sau:

3

3

0.

NH

HClNH

V

VCC

Tiến hành tƣơng tự với chất chỉ thị phenolphtalein, so sánh các kết quả và giải thích.

1.3.5. Xác định hàm lượng muối amoni theo phương pháp focmalin

Nguyên tắc: Muối amoni tác dụng với HCHO trong nƣớc ( HCHO.H2O) tạo ra lƣợng axit

tƣơng ứng đƣợc xác định bằng NaOH.

4 NH4+

+ 6 CH2O (CH2)6N4 + 4 H+ + 6 H2O


Tiến hành: Dùng ống đong lấy 5 ml dung dịch focmalin vào bình nón 250 ml, pha loãng

bằng nƣớc cất đến 20 ml, thêm 2-3 giọt chỉ thị phenolphtalein và trung hoà lƣợng

HCOOH có trong focmalin bằng dung dịch chuẩn NaOH đến màu hồng.

Cân trên cân phân tích a g NH4Cl (khoảng 0,2-0,3 g), đổ vào dung dịch focmalin đã trung

hoà ở trên. Lắc cẩn thận hỗn hợp, để yên 3-5 phút và chuẩn độ lƣợng axit giải phóng ra

bằng dung dịch chuẩn NaOH. Ghi số ml NaOH tiêu tốn cho quá trình chuẩn độ. Hàm

lƣợng N-NH4+ trong muối NH4Cl đƣợc tính theo công thức:

100..1000

..(%) 4

4 a

MVCX

NHNaOHNaOH

NH

-----*-----

BÀI 2 CHUẨN ĐỘ ĐA AXIT

2.1. DUNG DỊCH CHUẨN

2.1.1. Pha chế dung dịch chuẩn từ fixanal

Nguyên tắc: Dùng những lƣợng chất chất rắn hay những thể tích chất lỏng tinh khiết

hoá học đã đƣợc cân, đo chính xác đựng trong ống fixanal (hình 3)để pha các dung dịch

có độ chuẩn xác định.

Fixanal là ống bằng thuỷ tinh có cấu tạo đặc biệt: có hai vị trí rất mỏng giúp ngƣời

phân tích có thể dễ dàng dùng đũa thuỷ tinh để chọc thủng, sau đó chuyển toàn bộ chất ở

trong fixanal vào bình định mức bằng tia nƣớc cất sau đó hoà tan và định mức.

2

1

Hình 3: Fixanal chứa chất chuẩn

(Các điểm 1, 2 trên hình vẽ là các điểm cần phải đƣợc chọc thủng bằng đũa thuỷ tinh

để chuyển vào bình định mức)

Trên mỗi ống Fixanal ngƣời sản xuất đã ghi rõ dung tích cần pha để thu đƣợc nồng độ

nhất định. Thí dụ: Fixanal đựng Na2B4O7.10H2O trên đó có ghi ―N/10‖ nhƣ vậy, ngƣời ta

đã cân 19,0685gam Na2B4O7.10H2O để pha thành 1lit dung dịch có nồng độ 0,1N hay

0,05M.


2.1.2 Thiết lập nồng độ dung dịch HCl theo natri tetraborat

Muối natri tetraborat kết tinh (Na2B4O7.10H2O) có khối lƣợng phân tử lớn

(M=381,37), có thể dùng làm chất gốc.

Trong dung dịch loãng, ion tetraborat phản ứng với H+ tạo thành axit boric:

B4O72-

+ 2H+ + 5 H2O 4 H3BO3

Axit boric là đa axit yếu, pK1=9,24 ; pK2=12,74 ; pK3 = 13,8 . Do K1 ≫ K2 , K3 có

thể xem nhƣ đơn axit yếu có pKA= pK1. Khi chuẩn độ dung dịch natri tetraborat bằng

dung dịch HCl, tại điểm tƣơng đƣơng, hình thành axit boric, do đó tính pH tại điểm tƣơng

đƣơng nhƣ một axít yếu:

pHtđ = 1/2 pK1 - 1/2 lg Ca = 4,62 + 0,5 = 5,12

Đối với pH này có thể dùng metyl đỏ để làm chất chỉ thị.

Tiến hành: Cân chính xác 2,3835g Na2B4O7.10H2O cho vào bình định mức 250 ml, thêm

khoảng 150 ml nƣớc cất nóng, lắc kỹ cho tan hết, để nguội đến nhiệt độ phòng thêm nƣớc

cất tới vạch mức, đảo kỹ, ta có dung dịch nồng độ 0,025M.

Lấy V1 ml (10 ml) dung dịch natritetraborat có nồng độ C1 vừa điều chế vào bình nón

250 ml, thêm vào mỗi bình 2-3 giọt dung dịch metyl đỏ (có khoảng đổi màu 4,4 - 6,2),

dung dịch có màu vàng. Từ buret nhỏ từng giọt dung dịch HCl cho tới khi dung dịch

chuyển từ màu vàng sang màu da cam, hết V ml HCl. Để phép chuẩn độ đƣợc chính xác

cần dùng dung dịch đối chứng là dung dịch 100 ml axit boric loãng cỡ 1 % trong đệm có

pH = 5,1-5,2 có thêm 2-3 ml NaCl 1 M và 2-3 giọt dung dịch chất chỉ thị metyl đỏ, dung

dịch có màu da cam. Tiến hành chuẩn độ ba lần, lấy kết quả trung bình. Nồng độ mol/l

HCl đƣợc xác định nhƣ sau:

V

VCCHCl

112

2.2 XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ ĐA AXÍT VÀ MUỐI CỦA NÓ

2.2.1. Xác định nồng độ dung dịch H3PO4 bằng dung dịch chuẩn NaOH

Nguyên tắc: Cơ sở của phƣơng pháp dựa vào phản ứng trung hoà H3PO4 theo hai nấc:

Nấc 1 : H3PO4 + NaOH NaH2PO4 + H2O

H3PO4 có pK1 = 2,12 ; pK2 = 7,21, pK3 = 12,36 ;

Tại điểm tƣơng đƣơng 1 pH = 1/2pK1 + 1/2pK2 = 4,665, dùng metyl da cam có pT = 4

hoặc metyl đỏ có pT = 5 làm chất chỉ thị.


Nấc 2 : NaH2PO4 + NaOH Na2HPO4 + H2O;

Tại điểm tƣơng đƣơng 2, pH = 1/2pK2 + 1/2pK3 = 9,785, dùng phenolphtalein có

pT=9 làm chất chỉ thị là phù hợp.

Tiến hành: Dùng pipet lấy chính xác Vml (10ml) dung dịch H3PO4 cho vào bình nón cỡ

250ml. Thêm 2-3 giọt dung dịch chất chỉ thị metyl da cam, dung dịch có màu đỏ. Dùng

dung dịch chuẩn NaOH chuẩn độ tới khi dung dịch từ màu đỏ chuyển sang màu vàng thì

dừng lại. Ghi số ml NaOH đã chuẩn độ - V1ml. Thêm vào dung dịch chuẩn độ 2-3 giọt

chất chỉ thị phenolphtalein, tiếp tục chuẩn độ (nấc thứ hai của axit H3PO4) bằng NaOH

cho tới khi dung dịch có màu hồng bền trong 30 giây thì dừng lại, ghi số ml NaOH đã

chuẩn độ - V2ml. Làm 3 lần lấy kết quả trung bình.

V

CV

V

CVC NaOHNaOH

POH

.. 21

43

2.2.2. Xác định nồng độ HCl và H3PO4 trong cùng hỗn hợp

Nguyên tắc: Dùng dung dịch NaOH để chuẩn độ HCl và H3PO4 với hai chất chỉ thị là

metyl da cam và phenolphtalein. Khi metyl da cam đổi màu (pT=4), toàn bộ HCl đã đƣợc

chuẩn độ cùng với nấc 1 của axit H3PO4. Khi phenolphtalein đổi màu (pT=9), nấc thứ hai

của H3PO4 đƣợc chuẩn độ, số mol NaOH dùng cho nấc này chính là số mol H3PO4. Số

mol NaOH chênh lệch của hai lần chuẩn độ chính là số mol HCl.

Tiến hành: Lấy chính xác 10ml dung dịch hỗn hợp HCl và H3PO4 cần phân tích cho vào

bình nón cỡ 250ml; thêm 2-3 giọt dung dịch metyl da cam, lắc đều và chuẩn độ bằng

dung dịch NaOH có nồng độ C tới khi dung dịch chuyển sang màu vàng. Ghi số ml

NaOH đã chuẩn độ (V1). Thêm vào 3 giọt dung dịch phenolphtalein và tiếp tục chuẩn độ

tới khi dung dịch chuyển sang màu hồng. Ghi số ml NaOH đã chuẩn độ lần 2 (V2). Làm 3

lần rồi lấy kết quả trung bình. Nồng độ mol/l của axit photphoric đƣợc tính nhƣ sau:

10

).(;

10

. 212

43

CVVC

CVC HClPOH

2.2.3. Xác định nồng độ KH2PO4 và K2HPO4 trong cùng hỗn hợp

Nguyên tắc : Có 2 cách xác định hỗn hợp trên

- Cách 1: Chuẩn độ bằng KOH cho tới đổi màu chất chỉ thị phenolphtalein để xác

định KH2PO4, sau đó dùng HCl để chuẩn độ dung dịch vừa nhận đƣợc tới chuyển màu


metyldacam (lúc này cả hai muối đều phản ứng) số milimol HCl chính là tổng milimol

của hai loại. Hiệu số milimol của HCl và KOH là số milimol của K2HPO4.

- Cách 2: Chuẩn độ bằng HCl cho tới đổi màu chất chỉ thị metyl da cam để xác

định K2HPO4, sau đó dùng KOH chuẩn độ dung dịch vừa nhận đƣợc cho tới chuyển màu

phenolphtalein để xác định tổng số. Hiệu số milimol của KOH và HCl chính là số milimol

của KH2PO4.

Tiến hành :(làm theo cách 1) Lấy vào bình nón 10 ml dung dịch mẫu phân tích, thêm 2

giọt dung dịch chất chỉ thị phenolphtalein. Dùng dung dịch NaOH có nồng độ C1 chuẩn

độ tới xuất hiện màu hồng, hết V1ml. Thêm vào dung dịch vừa chuẩn độ 3 giọt dung dịch

metyl da cam, dùng dung dịch HCl có nồng độ C2 chuẩn độ cho tới khi dung dịch xuất

hiện màu đỏ, hết V2.

Tính kết quả: Nồng độ KH2PO4 và nồng độ K2HPO4 đƣợc tính theo công thức:

10

. 11

42

VCC POKH

10

.. 1122

42

VCVCC HPOK

-----*-----

BÀI 3 CHUẨN ĐỘ ĐA BAZƠ

3.1. CÁC DUNG DỊCH CHUẨN

3.1.1. Thiết lập nồng độ dung dịch HCl theo Na2CO3

Natri cacbonat khan có M=105,99, là muối trung hoà của axit cacbonic (H2CO3).

Muối Na2CO3 tinh khiết, khan cũng đƣợc dùng làm chất gốc đƣợc chuẩn bị bằng cách

nung Na2CO3 loại tinh khiết phân tích tới khối lƣợng không đổi ở 270oC trong tủ sấy 1

giờ.

Phản ứng giữa HCl và Na2CO3 0,1M có hai nấc nhƣ sau:

Na2CO3 + HCl NaHCO3 + H2O

NaHCO3 + HCl H2CO3 + NaCl

Axit cacbonic có K1 = 4,3.10-7

; K2 = 5,61.10-11

hay pK1 và pK2 của nó tƣơng ứng là

6,35 và 10,32. Tại điểm tƣơng đƣơng thứ nhất ta có:


pHpK pK

11 2

2637 1025

28 21=

+=

+=

, , ,

Với pH này, ta dùng phenolphtalein làm chất chỉ thị.

Tại điểm tƣơng đƣơng thứ hai, hình thành H2CO3 là đa axit yếu, tuy nhiên K1>>K2

nên xem nhƣ một đơn axit yếu, Ca= 0,1M (bỏ qua pha loãng), pH đƣợc tính nhƣ sau:

685,35,0185,3log2

1

2

112 CapKpH

Nhƣ vậy sử dụng chất chỉ thị metyl da cam làm chất chỉ thị là phù hợp.

Tiến hành : Cân chính xác trên cân phân tích a gam Na2CO3 khan, p.a (khoảng 0,10g),

cho vào bình nón 250ml, thêm nƣớc cất, lắc đều đến tan hết. Thêm 2 giọt dung dịch

phenolphtalein, chuẩn độ bằng HCl cho đến khi dung dịch mất màu hồng, hết V1ml.

Thêm tiếp vài giọt dung dịch metyl da cam (hoặc bromocresol xanh) và chuẩn độ tiếp

bằng HCl cho tới khi dung dịch có màu da cam (hoặc màu xanh lá cây), đun sôi để đuổi

H2CO3, để nguội, lúc này dung dịch có pH=8,3. Tiếp tục chuẩn độ tới khi dung dịch

chuyển sang màu da cam hoặc màu xanh lá cây, hết tổng cộng V2ml.

Nồng độ mol/l HCl đƣợc tính nhƣ sau:

99105

10002

2 ,.

..

V

aCHCl

3.1.2 Thiết lập nồng độ NaOH theo HCl đã chuẩn

(Xác lập nồng độ NaOH theo HCl đƣợc tiến hành giống mục 1.4.2 trong bài 1 )

3.2. XÁC ĐỊNH ĐA BAZƠ BẰNG AXÍT MẠNH

3.2.1. Xác định nồng độ Na2CO3 và NaHCO3 trong hỗn hợp

Việc xác định Na2CO3 và NaHCO3 trong hỗn hợp đƣợc thực hiện theo 2 cách:

Cách 1: Chuẩn độ hỗn hợp bằng HCl với chất chỉ thị phenolphtalein. Khi đó 1 nấc

Na2CO3 bị trung hoà thành NaHCO3. sau đó tiếp tục chuẩn độ tổng NaHCO3 bằng dung

dịch chuẩn HCl với chất chỉ thị metyl da cam.

Kết hợp 2 giai đoạn chuẩn độ sẽ tính đƣợc hàm lƣợng Na2CO3 và NaHCO3

(sinh viên tự thiết lập qui trình thí nghiệm và công thức tính hàm lƣợng từng chất)


Cách 2: Chuẩn độ hỗn hợp Na2CO3 và NaHCO3 bằng HCl khi có chất chỉ thị metyl da

cam. Sau đó thêm một lƣợng dƣ chính xác dung dịch kiềm vào mẫu khác có dung dịch

hỗn hợp 2 muối để chuyển chúng thành muối cacbonat và thêm tiếp lƣợng dƣ BaCl2 để

tạo kết tủa BaCO3. Không cần lọc kết tủa, chuẩn độ lƣợng kiềm dƣ khi có mặt chất chỉ thị

phenolphtalein:

HCO3- + OH

- CO3

2- + H2O ; Ba

2+ + CO3

2- BaCO3

Cách này cho kết quả tốt hơn khi hỗn hợp cần phân tích chứa NaHCO3 ít hơn Na2CO3.

Tiến hành (theo cách 2): Hút 10 ml hỗn hợp cần chuẩn độ, thêm 2-3 giọt dung dịch chất

chỉ thị metyl da cam và chuẩn độ đến khi dung dịch có màu da cam, hết V1 ml.

Lấy 10 ml dung dịch mẫu phân tích mới, thêm vào đó 25 ml dung dịch chuẩn NaOH,

10 ml dung dịch BaCl2 1M và 2-3 giọt dung dịch phenolphtalein. Chuẩn độ lƣợng kiềm

dƣ đến mất màu phenolphtalein, hết V2 ml.

Hàm lƣợng Na2CO3 và NaHCO3 đƣợc tính theo công thức sau:

10

..25 2

3

HClNaOH

NaHCO

CVCC

10.2

)..25(. 21

32

HClNaOHHCl

CONa

CVCCVC

3.2.2. Xác định hàm lượng Na2CO3 trong NaOH công nghiệp

Nguyên tắc: Phản ứng giữa Na2CO3 với HCl có 2 nấc. Tại điểm tƣơng đƣơng thứ nhất,

dung dịch sẽ có pH khoảng 8,21 (xem mục 3.1.1 bài 3) nên dùng chất chỉ thị

phenolphtalein là phù hợp. Mặt khác khi chuẩn độ bazơ mạnh bằng axit mạnh, đƣờng

cong chuẩn độ có bƣớc nhảy ở pH 4-10, khi kết thúc với chất chỉ thị phenolphtalein, toàn

bộ NaOH cũng phản ứng hết với HCl, các phản ứng nhƣ sau:

NaOH + HCl NaCl + H2O ; Na2CO3 + HCl NaHCO3 + H2O

Nhƣ vậy số milimol HCl cũng chính là số milimol tổng của NaOH và Na2CO3 khi

phenolphtalein mất màu hồng. Chuẩn độ tiếp bằng HCl tới tƣơng đƣơng 2 sẽ phản ứng:

NaHCO3 + HCl NaCl + H2CO3

Tại điểm tƣơng đƣơng 2, dung dịch H2CO3 có pH 4, làm đổi màu metyl da cam từ

vàng sang đỏ, số milimol HCl phản ứng ở đây là số milimol Na2CO3. Hiệu số của số

milimol HCl tổng số và số milimol HCl của phản ứng sau là số milimol của NaOH.


Tiến hành: Cân chính xác a gam mẫu (khoảng 1,0-1,5 gam) cần kiểm tra cho vào bình

định mức 250ml. Tráng cốc cân ba lần bằng nƣớc cất vào bình định mức, thêm khoảng

100ml nƣớc, lắc đều cho tan hết rồi thêm nƣớc cất đến vạch mức, trộn đều, đạy nút ngay.

Nƣớc cất dùng để pha xút cần đun sôi kĩ trƣớc để đuổi hết CO2 hoà tan trƣớc khi đem

dùng.

Dùng pipet hút chính xác Vml (10ml) dung dịch vừa pha vào bình nón 250ml. Thêm

2-3 giọt dung dịch phenolphtalein (dung dịch có màu hồng). Từ buret nhỏ từng giọt dung

dịch chuẩn HCl cho đến khi mất màu hồng thì ngừng chuẩn độ. Ghi số ml HCl - V1ml.

Thêm vào dung dịch 2-3 giọt dung dịch metyl da cam (dung dịch có màu vàng) và chuẩn

độ tiếp bằng HCl. Khi dung dịch chuyển sang màu đỏ thì ngừng chuẩn độ. Ghi số ml HCl

đã chuẩn độ (V2 ml). Làm ba lần rồi lấy kết quả trung bình.

100.10

250.

.1000

106..%

.

).(

232

2

21

32

a

VCCONa

V

VCC

V

VVCC

HCl

HClCONa

HClNaOH

3.2.3. Xác định độ cứng tạm thời của nước máy

Nguyên tắc: Độ cứng tạm thời của nƣớc là do sự có mặt của các hiđro cacbonat của Ca,

Mg đôi khi cả của Fe. Độ cứng này có thể đƣợc loại bỏ bằng cách đun sôi nƣớc. Khi đó

các muối hiđro cacbonat bị phân huỷ thành muối cacbonat, oxicacbonat và hiđroxit không

tan trong nƣớc.

Ca(HCO3)2 CaCO3 + H2O + CO2

Mg(HCO3) 2 MgCO3 + H2O + CO2 ; 2 Mg(HCO3)2 Mg2(OH)2CO3 + H2O + 3CO2

Fe(HCO3)2 Fe(OH)2 + 2 CO2

Khi chuẩn độ mẫu nƣớc bằng dung dịch chuẩn HCl có mặt chất chỉ thị metyl dacam,

sẽ xảy ra phản ứng sau:

Ca(HCO3)2 + 2 H+ Ca

2+ + 2 H2O + 2 CO2

Tiến hành: Dùng ống đong lấy 100 ml mẫu nƣớc cần phân tích vào bình nón 250 ml, thêm

2-3 giọt dung dịch metyl dacam rồi chuẩn độ bằng dung dịch chuẩn HCl đến khi xuất hiện

màu da cam.


Sinh viên tự lập công thức tính độ cứng theo số mili gam CaCO3 trong 1 lit nƣớc

(xem nhƣ trong nƣớc chỉ có Ca).

-----*-----

3.3 CÂU HỎI ÔN TẬP PHẦN CÁC PHẢN ỨNG AXÍT-BAZƠ

1. Nêu các trang bị cơ bản của một phòng thí nghiệm Hoá Phân tích.

2. Nguyên tắc sử dụng cân phân tích là gì? khi nào thì sử dụng

3. Nêu cách kiểm tra dung tích thực của dụng cụ đo thể tích

4. Tính pH của dung dịch axít yếu, bazơ yếu, đa axít, đa bazơ, muối của đa axít đa bazơ,

các dung dịch đệm.

5. Tại sao các chất chuẩn dùng trong phƣơng pháp chuẩn độ axit-bazơ thƣờng dùng các

axit mạnh bazơ mạnh chứ không phải là axit yếu, bazơ yếu ?

6. Nguyên tắc chọn chất chỉ thị trong phƣơng pháp chuẩn độ axít - bazơ là gì ?

7. pH thay đổi nhƣ thế nào để màu của chỉ thị ở điểm cuối thay đổi rõ ràng? Tại sao ?

8. Giải thích tại sao khi đun sôi dung dịch tại gần điểm cuối cuả phép chuẩn độ cacbonat

bằng HCl sẽ làm cho sự chuyển màu của chất chỉ thị rõ rệt hơn?

9. pK của axít yếu thấp đến mức nào để có thể chuẩn độ đƣợc trong dung dịch nƣớc.

10. Độ mạnh của 2 axít cần phải khác nhau đến mức nào để có thể chuẩn độ riêng biệt

chúng trong một dung dịch, tại sao?

11. Tính pH của dung dịch, vẽ đƣờng cong chuẩn độ khi thêm: 0,0 ; 5,0 ; 15,0 ; 25,0; 40,0

; 45,0 ; 49,0 ; 50,0 ; 51,0 ; 55,0 ; 60,0 ml dung dịch NaOH 0,1 M vào

a. 50 ml HNO2 0,1 M , Ka = 4.10-4

b. Piridin clorua 0,1 M ; Piridin có Kb = 1,7.10-9

10. Tính pH của dung dịch và vẽ đƣờng cong chuẩn độ khi thêm: 0,0 ; 5,0 ; 15,0 ; 25,0 ;

40,0 ; 45,0 ; 49,0 ; 50,0 ; 51,0 ; 55,0 ; 60,0 ml dung dịch HCl 0,1 M vào 50 ml dung

dịch NH3 0,1 M; Kb = 1.10-4,75

; 50 ml dung dịch NaCN 0,1 M; Ka = 7,2.10-10

-----*-----

CHƢƠNG 2

PHƢƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ COMPLEXON

BÀI 4 CHUẨN ĐỘ TRỰC TIẾP XÁC ĐỊNH CÁC ION KIM LOẠI

4.1. CÂN PHA DUNG DỊCH CHUẨN EDTA 0,01 M


Muối EDTA (Na2H2Y. 2H2O có MEDTA= 372,24) dùng để pha dung dịch chuẩn là loại

tinh khiết phân tích, có độ ẩm 0,3 - 0,5 %. Trƣớc khi cân pha cần phải để muối trong bát

không có nắp và để trong desicator khoảng 1 ngày đêm để loại hơi ẩm bám trên bề mặt

tinh thể.

Quy trình: Cân trƣớc thuyền cân (cốc cân) để biết trọng lƣợng, thêm 0,9306g EDTA vào

thuyền cân, điều chỉnh lƣợng cân cho tới khi đạt vị trí thăng bằng. Khoá cân, chuyển toàn

bộ lƣợng EDTA vào phễu đặt trên bình định mức 250ml, dùng bình cầu tia chuyển toàn

bộ EDTA vào bình định mức (hình 2, trang 3), tráng lại phễu ba lần, sau đó thêm nƣớc cất

đến khoảng 100 ml, lắc kĩ cho tan hết EDTA. Pha loãng bằng nƣớc cất đến vạch mức, ta

có dung dịch EDTA 0,01M.

4.2. XÁC ĐỊNH CÁC ION KIM LOẠI

4.2.1. Xác định nồng độ Zn2+

, Mg2+

, Pb2+

, chất chỉ thị ETOO ở pH=10

a/ Xác định Zn2+

, Mg2+

Nguyên tắc:

Cơ sở của phƣơng pháp là phản ứng tạo phức bền của Zn2+

, Mg2+

với EDTA ở pH=10

Zn2+

+ H2Y2-

ZnY2-

+ 2H+

Chất chỉ thị ET-OO có màu xanh khi ở dạng tự do, có màu đỏ nho khi ở dạng phức.

Sát điểm tƣơng đƣơng, EDTA phản ứng với phức ZnInd chuyển chúng trở lại dạng tự do

có màu xanh.

ZnInd (đỏ nho) + H2Y2-

ZnY2-

+ H2Ind (xanh)

Tiến hành: Dùng pipet lấy chính xác Vml (10ml) dung dịch Zn2+

hoặc Mg2+

cần xác định

vào bình nón cỡ 250ml. Thêm 20ml nƣớc cất nữa, thêm 5ml dung dịch đệm amoniac và

một ít chất chỉ thị (dung dịch có màu đỏ nho). Lắc đều và tiến hành chuẩn độ bằng dung

dịch EDTA đã biết nồng độ. Khi dung dịch có màu xanh biếc thì ngừng chuẩn độ. Ghi số

ml EDTA đã chuẩn độ -V0ml. Làm ba lần rồi lấy kết quả trung bình. Nồng độ mol/l của

Zn2+

và Mg2+

đƣợc tính :

V

VCC EDTA

Zn

0. ;

V

VCC EDTA

Mg0.

b/ Xác định Pb2+

Nguyên tắc:

Sử dụng EDTA để xác định rất định lƣợng do Pb2+

tạo phức bền với EDTA ở môi

trƣờng trung tính hoặc kiềm.

Pb2+

+ H2Y2-

PbY2-

+ 2H+


Tuy nhiên Pb2+

cũng rất dễ thuỷ phân nên khi chuẩn độ với chỉ thị ET-OO ở pH=10,

trƣớc khi tăng pH cần cho thêm tartrat hoặc trietanolamin để tạo phức phụ kém bền sẽ

tránh đƣợc hiện tƣợng trên.

Tiến hành: Dùng pipet lấy chính xác Vml (10ml) dung dịch Pb2+

cần xác định vào bình

nón cỡ 250ml. Thêm 20ml nƣớc cất, 5ml dung dịch KNaC4H4O6 1M, lắc đều, thêm 5ml

dung dịch đệm amoniac và một ít chất chỉ thị ET-OO. Đun nóng nhẹ đến khoảng 500C và

tiến hành chuẩn độ Pb2+

bằng dung dịch EDTA đã biết nồng độ cho đến khi dung dịch

chuyển từ màu đỏ sang màu xanh. Ghi số ml EDTA đã chuẩn độ - V0ml. Làm ba lần lấy

kết quả trung bình.

V

VCC EDTA

Pb

0.

4.2.2. Xác định Ni2+

, Cu2+

, Ca2+

, chỉ thị murexit

a/ Xác định Cu2+

, Ni2+

với chất chỉ thị murexit ở pH 8

Nguyên tắc:

Dựa trên phản ứng tạo phức bền của Cu2+

(Ni2+

) với EDTA:

Cu2+

+ H2Y2-

CuY2-

+ 2H+

Phản ứng đƣợc tiến hành cở pH=8, chất chỉ thị là murexit 1% trong NaCl.

CuH4Ind+ (vàng nhạt) + H2Y

2- CuY

2- + H4Ind

- (tím)

Tiến hành:

Dùng pipet lấy chính xác Vml (10ml) dung dịch Cu2+

(Ni2+

) vào bình nón cỡ 250ml,

thêm một ít chất chỉ thị murexit, dùng dung dịch NH3 1N để điều chỉnh pH 8 (thêm vài

giọt dung dịch NH3 cho tới khi dung dịch có màu vàng nhạt thoáng đục). Chuẩn độ Cu2+

bằng dung dịch EDTA đã biết nồng độ cho đến khi dung dịch chuyển sang màu tím. Ghi

số ml EDTA đã tiêu tốn (V0ml). Làm ba lần rồi lấy kết quả trung bình.

V

VCC EDTA

Cu

0. ;

V

VCC EDTA

Ni

0.

b/ Xác định Ca2+

Nguyên tắc:

Phƣơng pháp dựa trên phản ứng tạo phức bền của Ca2+

với EDTA ở pH 13, sử dụng

murexit làm chất chỉ thị:

Ca2+

+ H2Y2-

CaY2-

+ 2H+

CaH3Ind + H2Y2-

CaY2-

+ H3Ind


(đỏ) (tím)

Tiến hành: Dùng pipet lấy chính xác Vml (10ml) dung dịch Ca2+


nón cỡ 250ml. Thêm 20ml nƣớc cất nữa, thêm 2ml dung dịch NaOH 2N và một ít chất chỉ

thị murrexit (1% trong NaCl). Lắc đều, dung dịch có màu đỏ. Chuẩn độ bằng dung dịch

EDTA đã biết nồng độ cho tới khi dung dịch chuyển sang màu tím. Ghi số ml EDTA đã

chuẩn độ - V0ml. Làm ba lần rồi lấy kết quả trung bình.

V

VCC EDTA

Ca

0.

4.2.3. Xác định Fe3+

, chỉ thị axit sunfosalixylic -H2SSal

Nguyên tắc:

Fe3+

tạo phức bền với EDTA trong môi trƣờng pH = 2

Fe3+

+ H2Y2-

FeY- + 2H

+

FeSSal+ + H2Y

2- FeY

- + H2SSal

đỏ tím vàng khômg màu

Tiến hành: Dùng pipet lấy chính xác Vml (10ml) dung dịch Fe3+


nón cỡ 250ml. Thêm 10 giọt dung dịch chất chỉ thị, lắc đều. Nếu dung dịch chƣa có màu

đỏ tím thì thêm từ từ từng giọt dung dịch dung dịch NaCH3COO 5% lắc đều cho tới khi

xuất hiện màu đỏ tím. Đun nóng dung dịch tới 60-700C, tiến hành chuẩn độ bằng dung

dịch chuẩn EDTA cho tới khi dung dịch từ màu đỏ tím chuyển sang màu vàng nhạt. Ghi

số ml EDTA chuẩn độ - V0ml. Làm ba lần rồi lấy kết quả trung bình.

V

VCC EDTA

Fe

0.

4.2.4. Xác định Cu2+

với chất chỉ thị PAN, pH=5

Nguyên tắc:

Ion Cu(II) phản ứng với EDTA ở pH= 5 chậm, tuy nhiên phản ứng xảy ra hoàn toàn

trong điều kiện nóng

Cu2+

+ H2Y2-

CuY2-

+ 2H+

CuInd + H2Y2-

CuY2-

+ HInd

tím đậm vàng tƣơi

Tiến hành: Dùng pipet lấy chính xác Vml (10ml) dung dịch Cu2+

cần phân tích vào bình

nón cỡ 250 ml, thêm 10 ml dung dịch đệm acetat pH= 5 hoặc khoảng 2 gam urotropin và

3 giọt dung dịch chất chỉ thị PAN. Đun sôi dung dịch và chuẩn độ bằng dung dịch chuẩn


EDTA cho đến khi dung dịch chuyển từ màu tím đậm sang màu vàng lục, hết V1 ml, nồng

độ mol/l của ion Cu2+

đƣợc tính nhƣ sau:

10

.1

)(

EDTA

IICu

CVC

-----*-----

BÀI 5 CÁC KỸ THUẬT CHUẨN ĐỘ COPLEXON

Ngoài kỹ thuật chuẩn độ trực tiếp để xác định nồng độ các ion kim loại, phƣơng

pháp complexon còn sử dụng các kỹ thuật chuẩn độ phân đoạn, chuẩn độ ngƣợc, chuẩn độ

thay thế ...

5.1. CHUẨN ĐỘ PHÂN ĐOẠN, XÁC ĐỊNH Bi3+

VÀ Pb2+

Nguyên tắc:

Phản ứng tạo phức của Bi3+

với EDTA có thể thực hiện ở pH =1-3 trong khi Pb2+

phản

ứng với EDTA ở pH=5-6, đồng thời các ion này đều tạo phức màu với chất chỉ thị xilenol

da cam ở pH tƣơng ứng. Vì vậy xác định Bi3+

ở pH 1-3 sau đó điều chỉnh pH tới 5-6 rồi

tiếp tục chuẩn độ Pb2+

.

Bi3+

+ H2Y2-

BiY- + 2H

+ (pH = 1-3)

Pb2+

+ H2Y2- PbY

2- + 2H

+ (pH = 5-6)

Chất chỉ thị xilenol da cam 1% trong KNO3 (dạng muối) hoặc trong cồn etylic.

Tiến hành:

Dùng pipet lấy chính xác Vml (10ml) dung dịch phân tích vào bình nón cỡ 250ml. Chỉnh

pH về 2-3 bằng dung dịch NH3 5N (theo giấy công go đỏ). Thêm một ít chất chỉ thị, lắc

đều, dung dịch có màu đỏ. Dùng dung dịch EDTA đã biết nồng độ chuẩn độ Bi3+

cho tới

khi dung dịch chuyển sang màu vàng. Ghi số ml EDTA tiêu tốn - V1ml. Thêm khoảng 1g

urotropin vào dung dịch lắc đều, dung dịch trở lại màu đỏ. Chuẩn độ tiếp bằng dung dịch

EDTA tới khi dung dịch chuyển sang màu vàng. Ghi số ml dung dịch EDTA chuẩn độ -

V2ml. Làm 3 lần để lấy kết quả trung bình.

V

VCC

V

VCC EDTA

Pb

EDTA

Bi

21 .;

.

5.2. CHUẨN ĐỘ NGƢỢC, XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ Pb2+

BẰNG Zn2+

Nguyên tắc:

Cho Pb2+

tác dụng với một lƣợng dƣ chính xác EDTA đã biết nồng độ ở pH =10 sau đó

chuẩn độ lƣợng dƣ EDTA bằng Zn2+

đã biết nồng độ với chất chỉ thị ETOO.


Pb2+

+ H2Y2-

PbY2-

+ 2H+

H2Y2-

(dƣ) + Zn2+

ZnY2-

+ 2H+

Zn2+

+ H2Ind (xanh) ZnInd (đỏ nho) + 2H+

Tiến hành:

Dùng pipet lấy chính xác Vml (10ml) dung dịch Pb2+

cần xác định vào bình nón cỡ

250ml. Thêm chính xác một lƣợng dƣ EDTA (V1ml) đã biết nồng độ. Thêm tiếp 10ml

dung dịch đệm amoniac và một ít chất chỉ thị ET-OO, lắc đều, dung dịch có màu xanh.

Chuẩn độ bằng dung dịch chuẩn Zn2+

cho tới khi dung dịch chuyển sang màu đỏ nho. Ghi

số ml Zn2+

đã chuẩn độ - V2ml. Làm ba lần rồi lấy kết quả trung bình.

V

VCVCC ZnEDTA

Pb

21 ..

5.3.CHUẨN ĐỘ THAY THẾ

5.3.1. Xác định Pb2+

Nguyên tắc:

Phức PbY2-

và MgY2-

có logarit hằng số bền lần lƣợt là 18 và 8,7 cho nên trong môi

trƣờng đệm amoniac, Pb2+

sẽ đẩy Mg2+

ra khỏi MgY2-

một cách định lƣợng. Chuẩn độ

Mg2+

sẽ xác định đƣợc Pb2+

.

Pb2+

+ MgY2-

PbY2-

+ Mg2+

MgInd(đỏ nho) + H2Y2-

MgY2-

+ HInd(xanh)

Tiến hành:

Lấy 20ml dung dịch Mg2+

vào bình nón cỡ 250ml, các bƣớc chuẩn độ tiếp theo nhƣ khi

xác định nồng độ Mg2+

trong bài trƣớc (mục 6.3.1), ta có dung dịch complexonat magie.

Lấy chính xác Vml (10ml) dung dịch Pb2+

cần xác định cho cẩn thận vào dung dịch

complexonat vừa mới điều chế xong, lắc kĩ, dung dịch từ màu xanh lại chuyển về màu đỏ

nho. Chuẩn lƣợng Mg2+

giải phóng ra bằng dung dịch EDTA đã biết nồng độ cho đến khi

dung dịch chuyển sang màu xanh. Ghi số ml EDTA đã chuẩn độ. Làm 3 lần rồi lấy kết

quả trung bình.

V

VCC EDTAEDTA

Pb

.

5.3.2. Xác dịnh Ba2+

khi có mặt Mg2+

hoặc MgY2-

Nguyên tắc:


Các ion kim loại Ba2+

và Mg2+

đều tạo phức với complexon III, có hằng số bền xấp xỉ

nhau, tuy nhiên Ba2+

có khả năng tạo phức màu với chất chỉ thị ET-OO kém hơn Mg2+

.

Khi chuẩn độ hỗn hợp này ở pH =10, tại sát điểm tƣơng đƣơng, Mg2+

sẽ phản ứng với

chất chỉ thị tốt hơn nên phức MgInd còn lại sau cùng trƣớc khi phản ứng với EDTA để

chuyển thành chỉ thị tự do, sự thay đổi màu rõ rệt làm cho phép chuẩn độ chính xác hơn.

Khi xa tƣơng đƣơng: Ba2+

+ H2Y2-

BaY2-

+ 2H+

Mg2+

+ H2Y2-

MgY2-

+ 2H+

Tại điểm tƣơng đƣơng:

MgInd + H2Y2-

MgY2-

+ H2Ind

(đỏ nho) (xanh)

Trƣờng hợp thêm MgY2-

, tuy phức của BaY2-

kém bền hơn MgY2-

, nhƣng tại sát

điểm tƣơng đƣơng có sự thay đổi phức, hình thành MgInd có màu đỏ.

BaInd + MgY2-

BaY2-

+ MgInd

pK 2 8,69 7,76 7

Nhìn vào biểu thức trên ta thấy tổng pK của vế phải lớn hơn vế trái nhiều cho nên

phƣơng trình phản ứng diễn ra khá thuận lợi. Tại điểm tƣơng đƣơng phức MgInd cũng

phản ứng với EDTA làm thay đổi màu của dung dịch.

MgInd + H2Y2-

MgY2-

+ Hind

(đỏ nho) (xanh)

Tiến hành:

Lấy vào bình nón 10 ml dung dịch Ba2+

, thêm chính xác 5ml dung dịch Mg2+

có nồng độ

CMg (nếu cho complexonat magie thì không cần đo thể tích chính xác), thêm 10ml dung

dịch đệm amoniac + amoni clorua, pH=10 và một ít chất chỉ thị ET-OO, dung dịch có

màu đỏ nho. Chuẩn độ bằng dung dịch EDTA đã biết nồng độ cho tới khi dung dịch

chuyển sang màu xanh. Ghi số ml EDTA đã chuẩn độ - V0ml. Làm song song để lấy kết

quả trung bình. Nồng độ mol/l của Ba2+


10

.. MgMgEDTAEDTA

Ba

VCVCC

5.4 XÁC ĐỊNH Ni2+

, CHẤT CHỈ THỊ CuY-PAN

Nguyên tắc:

Vì phức của Cu2+

với PAN bền hơn rất nhiều so với phức của chất chỉ thị này với các kim

loại khác nên có thể sử dụng hệ CuY- PAN làm chất chỉ thị điểm tƣơng đƣơng trong

phép chuẩn độ trực tiếp phần lớn các kim loại khác.


Tiến hành:

Hút 10 ml dung dịch Cu2+

vào bình nón 250 ml và tiến hành chuẩn độ Cu2+

bằng EDTA

với chất chỉ thị PAN nhƣ ở phần 6.3.4 đến điểm tƣơng đƣơng. Sau đó thêm tiếp vào dung

dịch này 10 ml dung dịch mẫu Ni2+

, đun sôi dung dịch và tiếp tục chuẩn độ bằng dung

dịch EDTA cho tới khi dung dịch chuyển từ màu xanh tím sang màu vàng lục. Ghi thể

tích EDTA tiêu tốn cho quá trình chuẩn độ Ni2+

(V1 ml).

Nồng độ Ni2+


10

.1)(

EDTAIINi

CVC

-----*-----

BÀI 6 CÁC KỸ THUẬT CHUẨN ĐỘ COMPLEXON

(tiếp)

6.1. XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG PO43-

6.1.1 Nguyên tắc

Trong môi trƣờng kiềm yếu, kết tủa PO43-

ở dạng MgNH4PO4 .6H2O ;

Mg2+

+ (NH4)2HPO4 + 6H2O +NH3 = MgNH4PO4.6H2O + 2NH4+

Phản ứng bị ngăn cản bởi sự có mặt của Fe3+

, Bi3+

, Al3+

, Ti3+

, phải che bằng EDTA trƣớc

khi kết tủa.

Để tránh sự tạo thành Mg(OH)2, phản ứng cũng cần đƣợc thực hiện khi mặt muối

amoni, tuy nhiên không dùng lƣợng dƣ muối amoni quá lớn. Cần cho thêm KCN và

ascorbic trƣớc khi chuẩn độ.

Điều kiện tiến hành phản ứng:

- Tiến hành kết tủa ở pH > 7

- Phải loại bỏ Li và các cation khác có thể tạo kết tủa với ion photphat (thêm

EDTA để tạo phức, trƣờng hợp Ca có thể thêm axit xitric)

- Chỉ thêm một lƣợng dƣ NH4+ vừa phải


- Đun nóng đến 70-100oC

- Cọ đũa thuỷ tinh vào thành ống nghiệm để tạo điều kiện kết tủa, tránh hiện tƣợng

quá bão hoà.

Kết tủa MgNH4PO4 bị thuỷ phân một phần khi rửa bằng nƣớc:

MgNH4PO4 + H2O MgHPO4 + NH4OH

Để tránh thuỷ phân, ngƣời ta rửa kết tủa bằng dung dịch amoniac loãng.

Lọc, rửa kết tủa, hoà tan bằng HCl 1M sau đó tiến hành chuẩn độ Mg2+

ở pH=10 với chỉ

thị ET-OO. Từ lƣợng Mg2+

đã phản ứng, tính đƣợc lƣợng PO43-

trong mẫu.

6.1.2 Quy trình phân tích

Lấy mẫu chứa PO43-

trong cốc thuỷ tinh 250 ml chịu nhiệt sao cho lƣợng PO43-

không quá 250 mg. Thêm 10 ml dung dịch MgSO4 0,5M, thêm 5 ml HCl 6M, 2 giọt dung

dịch chất chỉ thị mêtyl đỏ. Pha loãng bằng nƣớc cất tới thể tích 100 ml sau đó thêm chậm

từng giọt dung dịch amoniac đặc, vừa thêm vừa khuấy và cọ đũa thuỷ tinh vào thành cốc

cho đến khi chất chỉ thị chuyển từ màu đỏ sang màu vàng. Thêm 5 ml dung dịch EDTA

0,02 M, thêm tiếp 5 ml NH3 đặc nữa, đạy nắp và để yên 1 đến vài giờ. Trƣớc khi lọc, cần

thử xem đã kết tủa hoàn toàn chƣa. Lọc kết tủa qua giấy lọc băng xanh và rửa bằng dung

dịch amoniac 2,5%. Khi cần xác định magiê thật chính xác dƣới dạng amoni-magiê

photphat, cần kết tủa lại kết tủa đó lần thứ hai, vì dung dịch phân tích luôn luôn chứa

lƣợng lớn muối amoni, kết tủa có công thức không thật sự là MgNH4PO4.6H2O.

Kiểm tra độ sạch của kết tủa bằng một giọt dung dịch AgNO3 + HNO3 vào 1ml dung

dịch nƣớc rửa không có kết tủa trắng của AgCl.

Chuyển cả giấy lọc chứa kết tủa vào cốc 250 ml, thêm 10 ml dung dịch HCl 1M,

thêm 30 ml nƣớc, đun sôi dung dịch. Lọc dung dịch qua giấy lọc băng đỏ, rửa giấy lọc

bằng nƣớc cất vào bình nón 100 ml.

Thêm dƣ chính xác Vml dung dịch EDTA (khoảng 10-20 ml) điều chỉnh pH của

dung dịch bằng dung dịch NaOH đến đổi màu giấy công gô đỏ. Thêm 10 ml dung dịch

đệm pH=10, thêm 5 ml KCN 5 % và một lƣợng nhỏ axit ascorbic, một it chất chỉ thị ET-

OO. Chuẩn độ ngƣợc EDTA bằng dung dịch Mg2+

tới khi dung dịch chuyển màu từ xanh

sang đỏ.


Lƣợng PO43-

đƣợc tính theo công thức:

95)...(3

4 MgMgEDTAEDTA VCVCmgPO

6.2. XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ Hg2+

VÀ Zn2+

TRONG HỖN HỢP

6.2.1. Nguyên tắc

a) Xác định tổng số Hg2+

và Zn2+

Cho chất tạo phức EDTA dƣ để tác dụng với Hg2+

và Zn2+

sau đó chuẩn độ lƣợng EDTA

dƣ bằng Cu2+

với chất chỉ thị PAN ở pH=5 (dùng đệm urotrropin)

Phƣơng trình phản ứng của Hg2+

và Zn2+

với EDTA nhƣ sau:

Hg2+

+ H2Y2-

HgY2+

+ 2 H+ ;

Zn2+

+ H2Y2-

ZnY2+

+ 2 H+ ; lƣợng EDTA dƣ đƣợc chuẩn độ:

H2Y2-

(dƣ) + Cu2+

CuY2-

+ 2H+

b) Xác định riêng Hg2+

Cho lƣợng dƣ KI vào chính hỗn hợp complexonat Hg2+

và Zn2+

ở trên để tạo phức với

Hg2+

thành HgI42-

giải phóng ra lƣợng EDTA tƣơng ứng của Hg2+

và chuẩn độ lƣợng

EDTA này bằng dung dịch chuẩn Cu2+

ở pH=5 với chất chỉ thị PAN.

Các phản ứng nhƣ sau:

HgY2+

+ 4 I- + 2 H

+ HgI4

2- + H2Y

2-

H2Y2-

(dƣ) + Cu2+

CuY2-

+ 2H+


Dùng pipet lấy chính xác Vml (10ml) dung dịch hỗn hợp Hg2+

và Zn2+

cần xác định vào

bình nón cỡ 250ml. Thêm chính xác một lƣợng EDTA (V1ml), đã biết nồng độ (C0).

Thêm tiếp 1 gam urotropin và một ít chất chỉ thị PAN, lắc đều, dung dịch có màu vàng.

Đun sôi dung dịch và dùng dung dịch chuẩn Cu2+

chuẩn độ cho tới khi dung dịch chuyển

sang màu tím. Ghi số ml Cu2+

đã chuẩn độ - V2ml.

Thêm tiếp vào dung dịch vừa chuẩn độ ở trên 5 ml dung dịch KI 5%, khi đó dung

dịch có màu vàng. Đun sôi lại dung dịch và chuẩn độ lƣợng EDTA đƣợc giải phóng ra

bằng dung dịch chuẩn Cu2+

hết V3 (ml). Làm ba lần rồi lấy kết quả trung bình. Nồng độ

Hg2+

và Zn2+

đƣợc tính theo công thức sau:


10

.32

Cu

Hg

CVC

10

... 3212

CuCuo

Zn

CVCVCVC

6.3 .XÁC ĐỊNH ĐỘ CỨNG TOÀN PHẦN CỦA NƢỚC MÁY

Có nhiều cách đánh giá về độ cứng toàn phần của nƣớc máy: Theo tiêu chuển

―GOST‖ của Nga thì độ cứng toàn phần của nƣớc đƣợc định nghĩa là số mili đƣơng lƣợng

gam của Ca2+

và Mg2+

trong một lít nƣớc.

Theo tiêu chuẩn

Nguyên tắc: Chuẩn độ tổng số Ca2+

và Mg2+

bằng dung dịch chuẩn EDTA ở pH = 10,

chất chỉ thị ET-00 rồi tính độ cứng của nƣớc.

Tiến hành: Tráng bình định mức 100ml bằng nƣớc máy, bình nón 250ml bằng nƣớc

cất, sau đó lấy nƣớc máy vào bình định mức đến vạch mức, đổ vào bình nón. Thêm 10 ml

dung dịch đệm pH=10, thêm 5 ml KCN 5% (để loại ảnh hƣởng của các kim loại nặng

nếu có) và một lƣợng nhỏ bằng hạt đậu xanh chất chỉ thị ET-00. Từ burét, nhỏ từng giọt

dung dịch EDTA vào bình nón cho tới khi dung dịch chuyển từ màu đỏ nho sang màu

xanh.

Sinh viên tự lập công thức tính độ cứng toàn phần của nƣớc./.

-----*-----

BÀI 7 (Bài kiểm tra)

XÁC ĐỊNH HỖN HỢP Al, Ca, Mg

Mục đích bài này kiểm tra tổng hợp các kỹ năng đối với phƣơng pháp cmplexon

bao gồm: chuẩn độ ngƣợc, chuẩn độ liên tiếp, kỹ thuật che, kỹ thuật tách.

7.1 NGUYÊN TẮC

Bƣớc 1 - Tách hỗn hợp:

Tách Al khỏi hỗn hợp bằng cách đun nóng dung dịch với NH3 có mặt NH4+ để

chuyển Al3+

về dạng Al(OH)3. Lọc, hoà tan kết tủa bằng HCl hoặc H2SO4, đƣợc

dung dịch Al3+

, phần nƣớc lọc là dung dịch Ca2+

và Mg2+

.


Bƣớc 2 - Chuẩn độ xác định các chất:

- Xác định Al: Chuẩn độ ngƣợc lƣợng EDTA dƣ ở pH=5 bằng Zn2+

, chỉ thị PAN

- Xác định tổng Ca, Mg: Chuẩn độ trực tiếp hỗn hợp bằng EDTA ở pH = 10, chỉ thị

ET-OO.

- Xác định Ca: Che Mg2+

bằng NaOH ở pH=13, chuẩn độ Ca với chỉ thị Murexit.

7.2 QUY TRÌNH PHÂN TÍCH

Lấy cốc chứa mẫu phân tích của phòng thí nghiệm, thêm nƣớc cất đến khoảng 50

ml. Đun nóng đến 70-80oC, thêm 5ml dung dịch NH4Cl 1 M, thêm 10 ml NH3 6M, tiếp

tục đun nóng 30 phút. Để nguội, lọc kết tủa qua giấy lọc băng vàng vào bình nón 250 ml

(nƣớc lọc 1). Hoà tan kết tủa trở lại vào cốc ban đầu bằng 20 ml HCl 6M nóng. Kết tủa lại

Al nhƣ đã thực hiện ở trên (5ml NH4Cl + NH3, đun nóng). Lọc, rửa kết tủa 5 lần, mỗi lần

5 ml dung dịch NH3 1% vào bình định mức 250ml đã có nƣớc lọc 1. Thêm nƣớc cất đến

vạch, đƣợc dung dịch A chứa Ca, Mg.

Lấy kết tủa, hoà tan kết tủa ngay trên giấy lọc bằng dung dịch H2SO4 vào bình định mức

vào bình 100 ml, đƣợc dung dịch B.

Xác định tổng Ca, Mg:

Lấy 10 ml dung dịch A, thêm 10 ml dung dịch đệm NH3+ NH4Cl, thêm một lƣợng

nhỏ chất chỉ thị ET-OO, chuẩn bằng dung dịch EDTA cho tới khi dung dịch chuyển từ

màu đỏ sang xanh, hết V1 ml.

Xác định Ca

Lấy 10 ml dung dịch A khác, thêm 2 ml NaOH 2M, lắc kỹ, thêm một ít chỉ thị

Murexit, dung dịch có đỏ. Chuẩn bằng dung dịch EDTA cho đến khi chuyển từ màu đỏ

sang tím, hết V2 ml.

Xác định Al:

Lấy 10 ml dung dịch B vào bình nón 250 ml, thêm một mẩu giấy chỉ thị công gô

đỏ, dùng dung dịch NH3 6M điều chỉnh cho tới khi giấy công gô chuyển sang màu hồng,


thêm 30 ml dung dịch EDTA 0,02 M, thêm 5 ml dung dịch đệm CH3COOH +

CH3COONa (pH=4). Đun sôi dung dịch 10 phút, thêm một ít urotropin, lắc kỹ, tiếp tục

đun nóng đến 70oC, thêm một ít chỉ thị PAN, chuẩn độ bằng dung dịch EDTA cho đến

khi dung dịch chuyển từ màu vàng sang màu hồng, hết V3 ml.

(Sinh viên tự lập công thức tính lƣợng Al, Ca, Mg trong mẫu)

7.3 CÂU HỎI ÔN TẬP

1. Nêu những khái niệm cơ bản về phức chất (định nghĩa, phân loại, danh pháp)

2. Nêu những đặc điểm cơ bản của phức complexonat kim loại?

3. Hằng số bền và hằng số bền điều kiện của phức chất. Tính hằng số bền điều kiện của

phức EDTA-Fe(III) ở các pH : 1 ; 2 ; 3 ; 4 ; 5 ; 6 ; 7 ; 8 ; 9 ; 10 ; 11 biết rằng phức

EDTA-Fe(III) có hằng số bền FeY- = 10

25,1, H4Y có các hằng số phân ly là K1 = 1.

10-2

; K2 = 2,1.10-3

; K3 = 5,4 .10-7

; K4 = 1,1. 10-11

. Zả sử Fe(III) không có phản

ứng phụ khác ngoài phản ứng với EDTA.

4. Chất chỉ thị kim loại trong chuẩn độ complexon ? ảnh hƣởng của pH đến chỉ thị kim

loại nhƣ thế nào ?

5. Nêu các kỹ thuật chuẩn độ comlexon và phạm vi ứng dụng? Cho thí dụ minh hoạ.

6. Tính pSr và vẽ đƣờng cong chuẩn độ khi thêm 0,0 ; 10,0 ; 24,0 ; 24,9 ; 25,0 ; 25,1 ;

26,0 ; 30,0 ml chất chuẩn EDTA có nồng độ 0,02 M vào 25 ml dung dịch Sr2+

nồng

độ 0,02 M ở pH =11.

-----*-----

CHƢƠNG 3

PHƢƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ KẾT TỦA, TẠO PHỨC

BÀI 8: CHUẨN ĐỘ KẾT TỦA, TẠO PHỨC XÁC ĐỊNH CÁC HALOGENUA VÀ SCN-

8.1. PHƢƠNG PHÁP MOHR XÁC ĐỊNH Cl-, Br

-


Nguyên tắc:

Phản ứng kết tủa giữa ion Ag+ với Cl

- hay Br

- xảy ra nhanh, hoàn toàn có thể dùng

trong phân tích (TAgCl = 1,8.10-10

, TAgBr = 6.10-13

, TagI = 1,1.10-16

). Khi quá điểm

tƣơng đƣơng, lƣợng dƣ nhỏ của Ag+ tạo kết tủa màu đỏ với CrO4

2- sẽ là chất chỉ thị cho

sự chuẩn độ:

Ag+ + Cl

- AgCl trắng Chất chỉ thị: dung dịch K2CrO4 5%

2 Ag+ + CrO4

2- Ag2CrO4 đỏ

Phản ứng thực hiện trong môi trƣờng trung tính (6,5 pH 10), ở pH thấp, CrO42-

bị

giảm do tạo thành HCrO4- còn ở pH cao Ag2O tạo thành cản trở phản ứng. Phƣơng pháp

không xác định I- và SCN

- vì: AgI có màu đỏ khó nhận biết điểm tƣơng đƣơng, mặt khác,

AgI và AgSCN hấp phụ khá rõ gây sai số.

Tiến hành:

Dùng pipet lấy chính xác Vml (10ml) dung dịch halogenua cần xác định vào bình nón

cỡ 250ml. Thêm 10 giọt dung dịch chất chỉ thị, lắc đều và tiến hành chuẩn độ bằng dung

dịch AgNO3 đã biết nồng độ cho đến khi dung dịch chuyển từ màu vàng nhạt sang màu

đỏ nâu. Ghi số ml AgNO3 chuẩn độ -Voml. Làm ba lần rồi lấy kết quả trung bình.

V

VCC

oAgNO

Cl

.3

Đối với anion Br- cũng tiến hành tƣơng tự nhƣ trên.

8.2. PHƢƠNG PHÁP FAJANS XÁC ĐỊNH Cl-, Br

-, I

- , SCN

-

Nguyên tắc:

Phản ứng kết tủa giữa ion Cl-, Br

-, I

- , SCN

- với Ag

+ tạo thành hợp chất khó tan nhƣ

đã trình bày ở trên. Chất chỉ thị cho điểm tƣơng đƣơng là chất hấp phụ, fluorescein hay

eosin 1% trong rƣợu etylic. Trƣớc điểm tƣơng đƣơng, hạt kết tủa mang điện tích âm do

hấp phụ anion halogenua cho nên không thể hấp phụ chất chỉ thị. Khi qua điểm tƣơng

đƣơng, kết tủa sẽ hấp phụ ion Ag+ dƣ tạo thành những hạt mang điện tích dƣơng và liên

kết với anion chất chỉ thị tạo nên những khối kết tủa mang màu (đổi màu dung dịch)

{[(AgCl)n].Ag}+.NO3

- + Ind

- {[(AgCl)n].Ag}

+.Ind

-


màu trắng màu hồng (với fluorexein) và tím (eosin)

Đối với chất chỉ thị Fluorescein (viết tắt là HFl), phản ứng tiến hành trong môi

trƣờng trung tính vì HFl là một axit yếu, pK =10-8

. Trong môi trƣờng trung tính HFl phân

ly thành Fl- là ion âm, liên kết với hạt keo mang điện tích dƣơng (khi đã dƣ một lƣợng

nhỏ Ag+) biến thành màu hồng. Để tăng cƣờng khả năng hấp phụ, đƣa thêm hồ tinh bột,

màu dung dịch sẽ biến đổi rõ hơn.

Đối với chất chỉ thị eosin, là một axit mạnh hơn, viết tắt là HE, có thể phân ly ở

pH=2 là môi trƣờng thuận lợi cho phản ứng. Khi dùng chất chỉ thị này, không xác định

Cl- vì E

- hấp phụ mạnh, đẩy Cl

- ra khỏi kết tủa AgCl làm sai lệch điểm tƣơng đƣơng.

Tiến hành:

Dùng pipet lấy chính xác Vml (10ml) dung dịch Cl- cần xác định vào bình nón cỡ

250ml, thêm 3-5 giọt dung dịch chất chỉ thị fluorescein, 1ml hồ tinh bột, lắc đều và tiến

hành chuẩn độ bằng dung dịch AgNO3 đã biết nồng độ. Khi khối dung dịch chuyển sang

màu hồng thì ngừng chuẩn độ. Ghi số ml dung dịch AgNO3 chuẩn độ - Voml. Làm lặp lại

3 lần rồi lấy kết quả trung bình.

V

VCC

oAg

Cl

.

Đối với Br- , I

- và SCN

- cũng tiến hành tƣơng tự. Khi dùng eosin, (không xác định Cl

-

) tiến hành tƣơng tự nhƣ trên nhƣng thêm 5 ml H2SO4 4N để tạo môi trƣờng axit.

8.3. PHƢƠNG PHÁP VOLHARD XÁC ĐỊNH Br-, I

-, SCN

- VÀ Cl

-

Nguyên tắc:

Cho một lƣợng dƣ chính xác Ag+ tác dụng với các halogenua và SCN

- (X)

- sau đó

chuẩn độ Ag+dƣ bằng SCN

- đã biết nồng độ, sử dụng phèn sắt (Fe

3+) làm chất chỉ thị. Khi

vừa dƣ SCN- thì dung dịch sẽ có màu hồng. I

- và Br

- có thể chuẩn độ khi có mặt kết tủa

AgX nhƣng đối với Cl- thì phải lọc bỏ kết tủa trƣớc khi chuẩn độ vì TAgCl>TAgSCN.

Ag+ + X

- AgX (dƣ Ag

+)

Ag+ + SCN

- AgSCN


SCN- + Fe

3+ FeSCN

2+ (màu hồng)

Phản ứng tiến hành trong môi trƣờng axit tránh Fe3+

bị thuỷ phân.

Tiến hành:

Dùng pipet lấy chính xác Vml (10ml) dung dịch halogenua cần xác định vào bình

nón cỡ 250ml. Thêm 3ml HNO3 6N, thêm chính xác một thể tích dung dịch AgNO3 -

V1ml - có 10 giọt dung dịch phèn sắt(III) 0,2 M, lắc đều và tiến hành chuẩn độ bằng dung

dịch SCN- đã biết nồng độ cho tới khi dung dịch chuyển sang màu hồng. Ghi số ml dung

dịch SCN- chuẩn độ - V2ml. Làm 3 lần rồi lấy kết quả trung bình.

V

VCVCC SCN

X

211. ; X

- = I

-, Br

- , SCN

- hoặc Cl

-

8.4. XÁC ĐỊNH Cl- BẰNG Hg(NO3)2

Nguyên tắc:

Trong môi trƣờng axit, phản ứng giữa Cl- với Hg

2+ tạo hợp chất HgCl2 ít phân ly

(K=6.10-14

). Tại điểm tƣơng đƣơng, một lƣợng dƣ nhỏ Hg2+

tác dụng với chất chỉ thị

diphenylcacbazon (ở pH1,5- 2,0) hoặc điphenylcacbazit (ở pH 2,0-3,5) thành phức

màu tím.

Tiến hành:

Dùng pipet lấy một thể tích chính xác Vml (10ml) dung dịch Cl- cần xác định vào

bình nón cỡ 250ml, pha loãng gấp đôi bằng nƣớc cất. Thêm 2 ml HNO3 0,5M, 5 giọt

dung dịch diphenylcacbazon 0,1% trong cồn etylic. Tiến hành chuẩn độ bằng dung dịch

Hg(NO3)2 cho đến khi dung dịch chuyển sang màu tím thì ngừng chuẩn độ, hết Vo ml.

Làm 3 lần rồi lấy kết quả trung bình.

V

VCC

oHg

Cl

..2 2


1. Nêu điều kiện hình thành kết tủa và quy luật tích số tan?

2. Các yếu tố ảnh hƣởng tới độ tan, cho thí dụ minh hoạ.

3. Nêu đặc điểm và phạm vi áp dụng của các phƣơng pháp Mohr, Fajans, Volhard


4. Cơ chế đổi màu của chất chỉ thị trong phƣơng pháp chuẩn độ Cl- bằng Hg

2+

-----*-----

CHƢƠNG 4

CÁC PHƢƠNG PHÁP OXI HOÁ - KHỬ

BÀI 9: PHƢƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ PEMANGANAT

9.1. XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH KMNO4

Nguyên tắc:

H2C2O4 là một chất gốc có tính khử dùng để xác định nồng độ KMnO4. Phản ứng

diễn ra trong môi trƣờng axit với chất chỉ thị là màu hồng của lƣợng dƣ KMnO4 trong

dung dịch chuẩn độ.

5H2C2O4 + 2KMnO4 + 3H2SO4 2MnSO4 + 10CO2 + K2SO4 + 8H2O

Tiến hành:

Dùng pipet lấy chính xác V0ml (10ml) dung dịch chuẩn H2C2O4 vào bình nón cỡ

250ml; thêm 5ml H2SO4 2M lắc đều, đun nóng đến khoảng 700C (không đƣợc đun sôi).

Từ buret, nhỏ từng giọt dung dịch KMnO4 chi đến khi dung dịch có màu hồng bền trong

khoảng 30 giây. Ghi số ml KMnO4 đã chuẩn độ - Vml. Làm ba lần rồi lấy kết quả trung

bình. Nồng độ mol/l của KMnO4 là:

V

VCC ooxalic

KMnO.5

..24

9.2. XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG H2O2 CÔNG NGHIỆP

Nguyên tắc :

Phƣơng pháp định lƣợng dựa trên phản ứng

5H2O2 + 2 MnO4- + 6H

+ 5O2 + 2Mn

2+ + 8H2O

Trên thị trƣờng, H2O2 bán ra có nồng độ khoảng 30%, để xác định nồng độ của nó

phải pha loãng tới nồng độ khoảng 0,01M.

Tiến hành:

Lấy V1 ml dung dịch H2O2 bán trên thị trƣờng pha loãng đến thể tích V2 (Sinh viên

tự tính để có giá trị V1 và V2 phù hợp cho phép chuẩn độ). Lấy 10 ml dung dịch H2O2 đã

pha loãng vào bình nón dung tích 250 ml, thêm 5 ml dung dịch H2SO4 2M, chuẩn bằng


dung dịch KMnO4 có nồng độ Co tới khi xuất hiện màu hồng, hết Vo ml. Nồng độ mol

H2O2 đƣợc tính:

1

2.10.2

522 V

VVCC oo

OH

9.3. XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ NO2-

Nguyên tắc:

Phản ứng oxi hoá khử giữa MnO4- và NO2

- diễn ra trong môi trƣờng axit:

5 NO2- + 2 MnO4

- + 6 H

+ 5 NO3

- + 2 Mn

2+ + 3H2O

Tuy nhiên, trong môi trƣờng axit ion NO2-

bị phân huỷ thành NO và NO2 theo

phƣơng trình : NO2- + H

+ HNO2 NO + NO2 + H2O

do đó cần đảo ngƣợc thứ tự phản ứng (nhỏ từ từ dung dịch NO2- vào dung dịch MnO4

-

trong môi trƣờng axit.

Tiến hành:

Hút 25 ml dung dịch chuẩn MnO4- vào bình nón 250 ml, thêm 10 ml dung dịch

H2SO4 2 M, pha loãng với khoảng 20 ml nƣớc cất, đun nhẹ dung dịch và nhỏ từ từ NO2-

từ buret xuống đến kh imất màu hồng. Ghi thể tích NO2- tiêu tốn.

Nồng độ NO2- trong dung dịch chuẩn độ đƣợc tính theo công thức:

2

4

2 .2

.25.5

NO

MnO

NOV

CC

9.4. XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ Fe2+

VÀ Fe3+

TRONG HỖN HỢP

Nguyên tắc:

Xác định Fe(II) bằng cách chuẩn độ trực tiếp bằng dung dịch chuẩn KMnO4 cho tới khi

một giọt dung dịch dƣ KMnO4 làm xuất hiện màu hồng.

MnO4- + 5Fe

2+ + 8H

+ Mn

2+ + 5Fe

3+ + 4H2O

- Xác định tổng hàm lƣợng Fe(II), Fe(III): khử toàn bộ Fe3+

về Fe2+

bằng SnCl2

(lƣợng dƣ SnCl2 đƣợc loại bằng HgCl2), loại trừ ảnh hƣởng của Cl- bằng hỗn hợp bảo vệ

và chuẩn độ lƣợng Fe2+

trong dung dịch giống nhƣ trên.

2 Fe3+

+ SnCl2 2 Fe2+

+ Sn4+

+ 2Cl-

SnCl2 + 2HgCl2 Hg2Cl2 + Sn4+

+ 4Cl-


Tiến hành

Xác định hàm lƣợng Fe2+

:

Dùng pipet lấy chính xác Vml (10ml) dung dịch mẫu vào bình nón cỡ 250ml, thêm 5

ml H2SO4 2M, thêm 10 ml hỗn hợp bảo vệ. Từ buret nhỏ từ từ dung dịch KMnO4 có

nồng độ Co cho tới khi xuất hiện màu hồng, hết V1ml.

* Xác định tổng hàm lƣợng Fe2+

và Fe3+

:

Dùng pipet lấy 10 ml dung dịch mẫu khác vào bình nón cỡ 250ml. Thêm 5ml HCl

4M, đun nhẹ đến khoảng 700C, cho từng giọt dung dịch dung dịch SnCl2 5% vào và lắc

nhẹ cho tới khi dung dịch mất màu vàng của FeCl3 thì thêm 1 giọt dung dịch nữa và lắc

đều. Pha loãng dung dịch bằng nƣớc cất đến khoảng 100ml. Thêm nhanh 1ml dung dịch

HgCl2 5%, lắc đều (nếu dung dịch có màu đen thì phải làm lại). Thêm 10ml hỗn hợp bảo

vệ và tiến hành chuẩn độ bằng dung dịch KMnO4 có nồng độ Co. Khi dung dịch có màu

hồng bền trong khoảng 15 giây thì ngừng chuẩn độ. Ghi số ml KMnO4 chuấn độ là V2

ml. Làm 3 lần lấy kết quả trung bình.

Nồng độ mol Fe(II) và Fe(III) đƣợc xác định nhƣ sau:

V

VVCC

V

VCC o

IIIFe

o

IIFe

).(.5;

..5 12

)(

1

)(

9.5. XÁC ĐỊNH LƢỢNG Ca2+

TRONG MẪU

Nguyên tắc:

Kết tủa Ca2+

bằng C2O42-

sau đó hoà tan kết tủa trongdung dịch H2SO4 rồi chuẩn độ

H2C2O4 sinh ra bằng dung dịch chuẩn KMnO4.

Ca2+

+ C2O42-

CaC2O4

CaC2O4 + H2SO4 CaSO4 + H2C2O4

2KMnO4 + 5 H2C2O4 + 3H2SO4 2 MnSO4 + K2SO4 +10 CO2 + 8H2O

Tiến hành :

Lấy Vml mẫu phân tích chứa Ca2+

cần xác định vào cốc thuỷ tinh chịu nhiệt cỡ

250ml. Thêm 5 ml HCl 4M, 10ml dung dịch (NH4)2C2O4 4%, khuấy đều. Đun nhẹ dung

dịch đến khoảng 700C, thêm 2-3 giọt dung dịch metyl da cam và cho từ từ từng giọt dung

dịch dung dịch NH3 5M vào dung dịch, khuấy đều đến khi dung dịch chuyển màu vàng

thì dừng lại. Đun nóng dung dịch trở lại và để yên 60 phút. Lọc lấy kết tủa trên giấy lọc


băng xanh, rửa kết tủa 4-5 lần bằng dung dịch (NH4)2C2O4 0,1%, sau đó rửa 2-3 lần bằng

nƣớc cất. Hoà tan kết tủa ngay trên phễu bằng 20ml dung dịch H2SO4 2M nóng, tráng kỹ

giấy lọc bằng nƣớc nóng vào bình nón cỡ 250ml. Toàn bộ dung dịch bao gồm nƣớc lọc và

nƣớc rửa, đun nóng đến 700C và chuẩn độ H2C2O4 bằng dung dịch KMnO4 đã biết nồng

độ. Khi dung dịch có màu hồng trong khoảng 30 giây thì ngừng chuẩn độ. Ghi số ml dung

dịch KMnO4 chuẩn độ - V0ml. Làm 3 lần và lấy kết quả trung bình. Lƣợng Ca trong dung

dịch phân tích tính theo mg nhƣ sau:

40..2

..5 04VC

mgKMnO

Ca

-----*-----

BÀI 10 PHƢƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ DICROMAT

10.1. CÂN PHA DUNG DỊCH K2Cr2O7 0,002M (MK2CR2O7 = 294,18)

Cân chính xác khoảng 0,2942g K2Cr2O7 loại tinh khiết hoá phân tích, pha trong bình

định mức 500ml, ta có dung dịch 0,002M

13.3. Xác định nồng độ Fe2+

bằng K2Cr2O7

Nguyên tắc: Dựa trên phản ứng oxi hoá - khử giữa Cr2O72-

và Fe2+

:

Cr2O72-

+ 6 Fe2+

+ 14H+ 2Cr

3+ + 6 Fe

3+ + 7H2O;

Chất chỉ thị: Diphenylamin E0 = 0,76V có H3PO4 hoặc phenylantranilic E

0 = +1,08V

Tiến hành: Dùng pipet lấy chính xác Vml (10ml) dung dịch cần xác định Fe2+

vào bình

nón cỡ 250ml. Thêm 2ml H3PO4 4M, 10ml HCl 4M và 3-4 giọt dung dịch chất chỉ thị, lắc

đều rồi tiến hành chuẩn độ bằng dung dịch K2Cr2O7 đã biết nồng độ. Khi dung dịch có

màu xanh tím thì dừng chuẩn độ. Ghi số ml K2Cr2O7 chuẩn độ - V0ml. Làm ba lần rồi lấy


Nồng độ mol/l của Fe2+


V

VCC

OCrK

Fe

0..6722

2

10.2. XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ Na2S2O3


Nguyên tắc: Dùng một lƣợng xác định K2Cr2O7 để oxihoá lƣợng dƣ KI thành I2và

chuẩn độ I2 sinh ra bằng dung dịch Na2S2O3 với chất chỉ thị hồ tinh bột. Từ nồng độ và

thể tích của K2Cr2O7 có thể xác định đƣợc nồng độ của dung dịch thiosunfat.

Cr2O72-

+ 6 I- + 14H

+ 2 Cr

3+ + 3I2 + 7 H2O

I2 + 2 S2O32-

2I- + S4O6

2-

Tiến hành: Dùng pipet lấy chính xác Vml (10ml) dung dịch K2Cr2O7 có nồng độ đã biết

vào bình nón cỡ 250ml. Thêm 5ml H2SO4 3M, 10ml dung dịch KI 5%, lắc nhẹ cho đều,

đậy miệng bình bằng kính đồng hồ và để yên trong bóng tối 10 phút. Sau đó chuẩn độ

lƣợng I2 giải phóng ra bằng dung dịch Na2S2O3 cho tới khi dung dịch có màu vàng rơm,

thêm 1ml hồ tinh bột 1%, lắc đều và chuẩn độ tiếp tới khi mất nàu xanh thì dừng lại. Ghi

số ml dung dịch Na2S2O3 chuẩn độ - V0ml. Làm 3 lần và lấy kết quả trung bình. Nồng độ

mol/l của Na2S2O3 đƣợc tính nhƣ sau:

0

..6722

322 V

VCC

OCrK

OSNa

10.3 XÁC ĐỊNH Pb2+

BẰNG PHƢƠNG PHÁP DICROMAT

10.3.1 Nguyên tắc xác định

- Tách Pb2+

dƣới dạng PbSO4 it tan bằng H2SO4:

Pb2+

+ SO42-

PbSO4

- Hoà tan PbSO4 bằng dung dịch đệm CH3COONH4 + CH3COOH 1M:

PbSO4 + 4 NH4CH3COO Pb(CH3COO)4(NH4)2 + (NH4)2SO4

- Kết tủa PbCrO4 bằng K2Cr2O7:

2Pb(CH3COO)4(NH4)2 + K2Cr2O7 + H2O 2PbCrO4 + 2KCH3COO + 4NH4CH3COO

+ 2 CH3COOH

- Hoà tan PbCrO4 đã rửa sạch ion CrO42-

dƣ bằng hỗn hợp clorua sau đó cho tác dụng

với KI dƣ:

(hỗn hợp clorua đƣợc điều chế nhƣ sau: 320 gam NaCl + 100 ml HCl đặc pha thành

1lit),

2PbCrO4 + 4HCl 2PbCl2 + H2Cr2O7 + H2O

H2Cr2O7 + 6 KI + 12 HCl 2CrCl3 + 6KCl + 7H2O + 3 I2

- Chuẩn lƣợng I2 thoát ra bằng Na2S2O3 có nồng độ C1 với chỉ thị hồ tinh bột:


I2 + 2Na2S2O3 2NaI + Na2S4O6 + 2 NaI


Lấy mẫu chứa một lƣợng Pb2+

xác định (khoảng 10 mg), thêm 50 ml nƣớc cất. Thêm

2 ml H2SO4 đặc, đun nóng dung dịch tới khoảng 80oC và để yên 30 phút. Lọc bằng giấy

lọc băng xanh và rửa kết tủa bằng 4 lần bằng H2SO4 1%.

Hoà tan kết tủa bằng 20 ml hỗn hợp CH3COONH4 + CH3COOH nóng, rửa giấy lọc

và thu toàn bộ dung dịch vào cốc 250 ml, thêm 10 ml dung dịch K2Cr2O7 5%, đun nóng

tới gần sôi, để yên 30 phút. Lọc kết tủa trên giấy lọc băng xanh, rửa kết tủa bằng nƣớc lọc

nóng cho tới khi nƣớc rửa không còn màu vàng. Hoà tan kết tủa trên giấy lọc bằng 20-25

ml hỗn hợp NaCl + HCl. Rửa, tráng giấy lọc bằng nƣớc nóng, để nguội, thêm 10 ml dung

dịch KI 5%, lắc nhẹ và để yên 10 phút trong chỗ tối.

Dùng dung dịch Na2S2O3 có nồng độ C1 chuẩn độ cho tới khi có màu vàng rơm, thêm

1ml dung dịch hồ tinh bột và chuẩn tiếp cho tới khi dung dịch mất màu xanh tím, hết V1

ml.

3

2,223.. 11 VCmgPbO

10.4. XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG CROM TRONG MẪU NƢỚC THẢI


Crom có trong nƣớc thải của quá trình thuộc da, mạ điện, sản xuất các muối crôm... Nó

có thể tồn tại ở dạng Cr(III) cũng nhƣ ở dạng Cr(VI). Xác định hàm lƣợng crôm tổng số

trƣớc hết cần oxihoá toàn bộ Cr(III) lên Cr(VI) bằng persunphat trong môi trƣờng axit, có

Ag+ dùng làm xúc tác. Sau khi đuổi hết chất oxihoá dƣ, Cr(VI) đƣợc chuẩn độ bằng dung

dịch Fe(II). Để chất chỉ thị cho sự oxihoá hoàn toàn crôm, ngƣời ta thêm vào dung dịch

một lƣợng nhỏ Mn(II); và để làm rõ sự chuyển màu tại điểm tƣơng đƣơng ngƣời ta cho

thêm vào dung dịch một lƣợng H3PO4 trƣớc khi chuẩn độ (xem mục 19.4).

2Cr3+

+ 3 S2O82-

+ 7 H2O Cr2O72-

+ 6SO42-

+ 14H+

Cr2O72-

+ 6 Fe2+

+ 14H+ 2Cr

3+ + 6Fe

3+ + 7H2O



Lấy chính xác một thể tích nƣớc chứa crôm sao cho lƣợng crôm không nhỏ hơn 1mg

(thông thƣờng khoảng 10ml) cho vào bình nón dung tích 250ml, thêm 5 ml dung dịch

H2SO4 3 M, 5 ml H3PO4 2 M, 5 giọt dung dịch AgNO3 1%, 1-2 giọt dung dịch dung dịch

MnSO4 1%. Pha loãng dung dịch bằng nƣớc cất tới khoảng 100 ml. Đun nhẹ trên bếp

điện, cho từng lƣợng nhỏ muối persunphat vào, lắc đảo dung dịch thƣờng xuyên, khi dung

dịch có màu đỏ hồng (màu của Cr2O72-

+ MnO4-) thì dừng cho pesunphat. Tiếp tục đun sôi

kỹ cho persunphat phân huỷ hết (không còn bọt nhỏ li ti thoát ra từ dung dịch). Thêm

từng giọt dung dịch dung dịch HCl 6M vào dung dịch cho tới khi dung dịch mất màu

hồng và chuyển sang màu vàng da cam thì ngừng lại. Đun tiếp 5 phút nữa để đuổi hết Cl2

khỏi dung dịch. Để nguội, thêm 5ml H3PO4 2 M, 3-4 giọt dung dịch chất chỉ thị

(diphenylamin hoặc phenylantranilic axit), dùng dung dịch Fe(II) đã biết trƣớc nồng độ

chuẩn độ tới khi dung dịch chuyển từ màu tím sang màu xanh nhạt thì ngừng chuẩn độ.

Ghi số ml Fe(II) đã chuẩn độ. Làm 3 lần và lấy kết quả trung bình.

Tính hàm lƣợng Cr trong 1lít dung dịch mẫu (mg/l):

3

996,51.

1000../

Cr

FeFe

V

VClmgCr

(Chú ý : NO3- ngăn cản phép xác định, trong trƣờng hợp mẫu có NO3

-, cần loại chúng

bằng cách cô cạn dung dịch trong môi trƣờng H2SO4 ).

-----*-----


BÀI 1 1 PHƢƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ IOT-THIOSUNFAT

11.1 ĐẶC ĐIỂM CỦA PHƢƠNG PHÁP IOT-THIOSUNFAT

Phƣơng pháp dựa trên phản ứng oxyhoá - khử chuyển hoá I2 thành I- và ngƣợc lại:

I2 + 2e 2I-

Hệ I2/ 2I- có thế oxy hoá khử vừa phải, I

- có thể là chất khử đối với nhiều chất oxy

hoá nhƣng I2 cũng có thể là chất oxy hoá đối với một số chất.

Thế Ox-Kh tiêu chuẩn của cặp I2/2I- tƣơng đối nhỏ, bằng 0,54 V cho nên có thể xem

I- là một chất khử rất tốt để xác định nhiều chất oxy hoá.

Một đặc điểm cần lƣu ý là phản ứng xác định các chất oxy hoá này không xác định

đƣợc điểm tƣơng đƣơng do I2 sinh ra ngay từ đầu đã làm xuất hiện màu xanh của chất chỉ

thị hồ tinh bột. Để khắc phục hiện tƣợng này, ngƣời ta sử dụng phƣơng pháp xác định

gián tiếp thông qua một chất khử, thƣờng dùng natrithiosunfat Na2S2O3, vì vậy phƣơng

pháp này còn gọi là Phƣơng pháp iot-thiosunfat.

Nhƣ vậy, khi cần xác định chất oxy hoá, ngƣời ta cho nó tác dụng với lƣợng dƣ KI

trong môi trƣờng axit hình thành một lƣợng I2 tƣơng đƣơng với chất oxy hoá về đƣơng

lƣợng. Tiếp theo chuẩn độ lƣợng I2 thoát ra bằng natri thiosunfat với chất chỉ thị hồ tinh

bột.

nOx + mKI m/2 I2 + nKh + mK+

2Na2S2O3 + I2 Na2S4O6 + 2NaI

Từ các hệ số của phản ứng, tính lƣợng chất oxy hoá ban đầu. Sơ đồ trên dùng để xác

định các chất oxy hoá nhƣ : K2Cr2O7, KMnO4, KClO3, Cl2 , Br2, NO2- Fe

3+, Cu

2+...

Điều kiện của phản ứng:

- Phản ứng đƣợc tiến hành trong môi trƣờng axit yếu đến kiềm yếu, không đƣợc

tiến hành phản ứng trong môi trƣờng kiềm mạnh vì tạo thành IO-

I2 + 2NaOH NaIO + NaI + H2O

IO- là chất oxy hoá mạnh, có thể oxy hoá đƣợc thiosunfat đến sunfat nên làm sai lệch

đƣơng lƣợng của phản ứng. Mặt khác cũng không tiến hành trong môi trƣờng axit

mạnh nồng độ cao do H+ là một ion rất linh động, làm tăng quá trình hoà tan oxy, sai

lệch phản ứng.

- Chuẩn độ nguội vì iot là chất dễ bay hơi, mặt khác hồ tinh bột sẽ kém phản ứng

với iot khi đun nóng, điều đó dẫn đến giảm độ nhạy.


- Sử dụng lƣợng KI dƣ.

- Phải để yên dung dịch trong chỗ tối khoảng 10 phút cho phản ứng hoàn toàn.

Mặc dầu thế oxy hoá khử của hệ I2/2I- nhỏ nhƣng nó vẫn cao hơn một số cặp khác

cho nên I2 trở thành chất oxy hoá. Một số chất khử thƣờng gặp là: SO32-

, S2-

, Sn2+

và đặc

biệt là AsO33-

. Thế oxy hoá khử tiêu chuẩn của cặp AsO34-

/ AsO33-

là 0,57 v cho nên nếu

nhìn vào đây ta thấy phản ứng chạy theo chiều ngƣợc lại. Nhƣng thực ra chính I2 oxy hoá

đƣợc asenit nhờ thực hiện phản ứng trong môi trƣờng kiềm yếu, pH=8. Chúng ta sẽ xét kỹ

các phản ứng này ở phần sau.

11.2. CHUẨN BỊ DUNG DỊCH CHUẨN Na2S2O3

* Cách pha dung dịch Na2S2O3:

Dung dịch đƣợc chuẩn bị bằng cách hoà tan một lƣợng muối Na2S2O3.5H2O trong

nƣớc cất sao cho có nồng độ 0,01M. Cân một lƣợng cân muối natrithiosunfat chính xác

trên cân phân tích để pha dung dịch chuẩn là vô nghĩa do muối này có thành phần không

hoàn toàn đúng với công thức. Tốt hơn cả là cân trên cân kỹ thuật, để pha một dung dịch

nồng độ nào đó, sau đó để yên và bảo quản nó trong lọ nâu, cách li với môi trƣờng không

khí một vài ngày, lọc dung dịch, chuẩn độ lại theo các chất chuẩn bền vững trƣớc khi đem

sử dụng. Dung dịch natrithiosunfat không bền, sau khi pha xong, dung dịch có nồng độ

hơi cao hơn nhƣng dần dần chúng giảm đi do các nguyên nhân oxy hoá của oxy không

khí và do vi khuẩn. Để bảo quản dung dịch đƣợc tốt, ngƣời ta cho thêm vào khoảng 0,1 g

/lit Na2CO3 và khoảng 10 mg HgI2/l để loại trừ vi khuẩn.

* Xác định nồng độ chính xác của natrithiosunfat theo K2Cr2O7 nhƣ mục 13.4

11.2. CHUẨN BỊ DUNG DỊCH IOT

Dung dịch iot đƣợc chuẩn bị bằng cách hoà tan iot trong KI để tạo phức KI3, lƣợng

KI phải gấp 3 lần I2. Dung dịch đƣợc chuẩn bị nhƣ sau: Cân khoảng 3-4 g KI bằng cân kỹ

thuật, cho vào lọ thuỷ tinh có nút nhám, thêm khoảng 2 ml nƣớc. Khuấy kỹ và để cho nó

trở về nhiệt độ phòng rồi cân trên cân phân tích, có G1. Thêm khoảng 1,269 g I2 và đạy

nút lại, lắc kỹ, cân trên cân phân tích lần thứ 2, ta có G2, Vậy G1-G2 là lƣợng I2 đã lấy.

Chuyển toàn bộ dung dịch vào bình định mức 0,5 lit và thêm nƣớc cất tới vạch mức, lắc


kỹ, ta có dung dịch chuẩn I2 nồng độ khoảng 0,01M. Có thể xác định lại nồng độ của dung

dịch iot theo dung dịch natrithiosunfat vừa chuẩn bị ở trên.

11.3. XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH Cu2+

Nguyên tắc: Cu2+

phản ứng với I- giải phóng I2 một cách định lƣợng, chuẩn độ lƣợng I2

giải phóng ra bằng dung dịch chuẩn Na2S2O3 với chất chỉ thị hồ tinh bột.

2 Cu2+

+ 4 I- 2CuI + I2

I2 + 2 Na2S2O3 Na2S4O6 + 2 NaI

CuI hấp phụ I2 nên ngƣời ta thƣờng thêm CNS- vào để tạo thành CuCNS ngăn chặn

hiện tƣợng hấp phụ này, đồng thời làm tăng thế oxihoá - khử của cặp Cu2+

/Cu+ do

CuCNS có tích số tan nhỏ hơn.

CuI + CNS- CuCNS + I

-

Tiến hành: Dùng pipet lấy chính xác Vml (10ml) dung dịch Cu2+


nón cỡ 250ml. Thêm 5ml H2SO4 3Mvà 10ml hỗn hợp KI + KCNS (đều là 5%), lắc nhẹ

đều rồi đậy miệng bình lại bằng nắp kính đồng hồ và để yên trong bóng tối 10 phút. Sau

đó chuẩn độ I2 bằng dung dịch Na2S2O3 đã biết nồng độ cho tới khi dung dịch có màu

vàng rơm thì thêm 1ml dung dịch hồ tinh bột 1% (dung dịch chuyển sang màu xanh tím).

Chuẩn độ tiếp cho đến khi dung dịch mất màu xanh thì dừng lại. Ghi số ml Na2S2O3

chuẩn độ - V0ml. Làm ba lần rồi lấy kết quả trung bình. Nồng độ mol của Cu đƣợc tính

nhƣ sau:

V

VCC

OSNa

Cu

0.322

11.4. XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH NATRI SUNFIT

Nguyên tắc : Oxy hoá natri sunfit bằng một lƣợng dƣ iot :

I2 + Na2SO3 + H2O Na2SO4 + 2HI

Chuẩn độ lƣợng iot dƣ bằng Na2S2O3 với chất chỉ thị hồ tinh bột, từ đó xác định hàm

lƣợng Na2SO3.



Chú ý: Trƣớc điểm tƣơng đƣơng khi còn dƣ SO32_

phản ứng xảy ra không theo tỷ lệ hợp

thức do có phản ứng phụ 2SO32-

+ 2I- H2SO3 + I2

Ngoài ra do nồng độ H+ tăng nên có khả năng bay hơi SO2 và oxi hoá H2SO3 bằng

oxi không khí, do đó cần thêm I2 dƣ để loại sai số này và phải thêm thuốc thử theo thứ tự:

đổ dung dịch SO32-

vào dung dịch I2 dƣ.

Tiến hành: Cân chính xác a gam Na2SO3.7H2O (khoảng 0,63 gam) pha trong bình định

mức 250 ml, ta đƣợc dung dịch A (nồng độ khoảng 0,01 M). Dùng buret thêm chính xác

V1ml (khoảng 35 ml) dung dịch I2 có nồng độ C1 vào bình nón 250ml, hút 25 ml dung

dịch A hêm tiếp vào bình nón. Để yên ở chỗ tối vài phút sau đó đem chuẩn độ bằng dung

dịch chuẩn natri thiosunfat nồng độ C2 (0,01 M), hết V2ml.

Hàm lƣợng Na2SO3 đƣợc tính theo công thức:

11.5. XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH Na3AsO3

( Chú ý : Các hợp chất của asen rất độc, phải cẩn thận khi tiến hành thí nghiệm. Phản ứng

sinh khí asin-AsH3 phải tiến hành trong tủ hút hơi độc)

Nguyên tắc : Oxy hoá asenit bằng I2 trong môi trƣờng kiềm yếu

Na3AsO3 + I2 + H2O Na3AsO4 + 2 HI

Mặc dù thế oxy hoá khử tiêu chuẩn của cặp AsO43-

/AsO33-

(0,57v) lớn hơn cặp I2/2I-

(0,54v) nhƣng I2 vẫn oxy hoá đƣợc asenit là do khi lấy sản phẩm tạo thành ra khỏi vùng

phản ứng. Trong điều kiện có dƣ NaHCO3 , pH của dung dịch bằng 8, axit tạo thành đƣợc

lấy đi cho nên thế biểu kiến của cặp AsO43-

/AsO33-

giảm đi:

Eo‘ = 0,57 +

28 )10log(2

059,0 = 0,11V

Thế này thấp hơn so với thế của cặp I2/2I-, cân bằng chạy về bên phải. Một điểm cần

chú ý khác nữa là bao giờ ta cũng chuẩn bị dung dịch asenit bằng cách hoà tan oxyt asen

trong môi trƣờng kiềm dƣ :

As2O3 + 6NaOH 2 Na3AsO3 + 3 H2O

cho nên phải trung hoà kiềm dƣ trƣớc khi chuẩn độ.

a

CVCVOHSONa

100

25

250

10002

25227 2211

232 ...

)..(.% .


Tiến hành: Lấy cẩn thận V ml (10 ml) dung dịch asenit vào bình nón 250 ml. Thêm 2 giọt

dung dịch phenolphtalein, dung dịch có màu hồng. Thêm từng giọt dung dịch H2SO4 2M

cho đến khi mất màu hồng. Cho tiếp vào bình chuẩn độ khoảng 1gam NaHCO3, lắc đều

(nếu dung dịch lại có màu hồng thì thêm tiếp H2SO4 2M cho tới khi mất màu. Thêm 1-2

ml hồ tinh bột, chuẩn độ mẫu vừa chuẩn bị bằng dung dịch iot có nồng độ C1 (khoảng

0,01 M) cho tới khi xuất hiện màu xanh nhạt, hết V1 ml. Làm ba lần rồi lấy kết quả trung

bình.

Nồng độ mol của dung dịch asenit đƣợc tính nhƣ sau:

V

VCCAs

11

11.6. XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG CLO HOẠT ĐỘNG TRONG NƢỚC JAVEN

Nguyên tắc: Trong môi trƣờng axit, clo hoạt động trong nƣớc javen có thể tác dụng một

cách định lƣợng với iôđua giải phóng ra iôt nguyên tố (trong môi trƣờng kiềm phản ứng

xảy ra không hoàn toàn). Chuẩn độ lƣợng iôt giải phóng ra bằng dung dịch

natri thiosunfat đã biết nồng độ sẽ tính đƣợc hàm lƣợng clo hoạt động trong dung dịch.

Khi hoà tan clo trong nƣớc, xảy ra phản ứng:

Cl2 + H2O HClO + HCl

Đây là phản ứng thuận nghịch, cho nên HClO hình thành có thể lại phân huỷ thành

Cl2. Nhƣ vậy trong dung dịch tồn tại cả hai loại, dung dịch thƣờng có màu vàng nhạt.

Chừng nào dung dịch hết màu vàng nhạt chứng tỏ tổng của hai loại trên đã hết. Để tiện

đánh giá hàm lƣợng clo hoạt động trong nƣớc, ta quy về Cl2 (xem rằng toàn bộ ClO- đã

chuyển thành Cl2). Hàm lƣợng clo đƣợc tính bằng số gam clo nguyên tố trong một lit

nƣớc.

Cl2 + 2KI 2KCl + I2


Tiến hành: Lấy dung dịch nƣớc javen cho vào bình định mức dung tích 100ml; thêm nƣớc

cất đến vạch mức và lắc đều, đƣợc dung dịch A.

Lấy lần lƣợt 3 ml dung dịch H2SO4 6N, 10ml dung dịch KI 10% sau đó cho chính xác

V1 ml (10ml ) dung dịch A vừa pha vào bình nón 250ml, lắc nhẹ cho đều, để yên trong


bóng tối 5 phút rồi đem chuẩn độ bằng dung dịch natrithiosulphat (Na2S2O3) 0,01M tới

khi dung dịch có màu vàng rơm. Thêm 1 ml dung dịch hồ tinh bột 1%, dung dịch chuyển

sang màu xanh tím. Tiếp tục chuẩn độ tới khi dung dịch mất màu xanh. Ghi số ml dung

dịch natrithiosunfat chuẩn độ; làm 3 lần lấy kết quả trung bình, hết V2 ml.

Xác định mẫu trắng: Cũng tiến hành tƣơng tự nhƣ trên, thêm lần lƣợt các hoá chất cần

thiết nhƣng không cho nƣớc javen, thay vào đó ta cho 10 ml nƣớc cất dùng để pha loãng

nƣớc javen, rồi chuẩn độ nhƣ trên, hết V3 ml Na2S2O3 0,01 M

Tính số gam clo hoạt động trong 1 lit mẫu (g/l):

5,35.100

1000.

1000

).(/ .32 Thio

Cl

CVVlm

-----*-----

BÀI 12 PHƢƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ BROMAT, IOĐAT

12.1 NGUYÊN TẮC CỦA PHƢƠNG PHÁP

Phƣơng pháp dựa trên cơ sở phản ứng oxi hoá của BrO3-:

BrO3- + 6 H

+ + 6 e Br

- + 3 H2O.

VEVEBrBrBrBrO

087,1;45,1 0

/

0

/ 23

Chất chỉ thị sử dụng trong phƣơng pháp là các phẩm nhuộm hữu cơ nhƣ metyl đỏ,

metyl da cam. Sau điểm tƣơng đƣơng BrO3- dƣ sẽ oxi hoá Br

-:

BrO3- + 5 Br

- + 6 H

+ 3 Br2 + 3 H2O.

Br2 sinh ra có tác dụng oxi hoá chất chỉ thị làm cho nó mất màu để phát hiện chính

xác điểm tƣơng đƣơng. tuy nhiên cần chú ý:

- Những chất chỉ thị này không phải chất chỉ thị oxi hoá khử vì sự oxi hóa khử này

là bất thuận nghịch, do đó cần tránh để thuốc thử dƣ từng vùng.

- Mặt khác, chất chỉ thị mất màu trƣớc điểm tƣơng đƣơng (đặc biệt khi KBrO3 đƣợc

thêm vào nhanh) do đó cần thêm vài giọt dung dịch chất chỉ thị trƣớc điểm tƣơng đƣơng

và cần chuẩn độ lặp lại sau khi đã có thể tích KBrO3 gần điểm tƣơng đƣơng.


- Tốc độ phản ứng oxi hoá khử không lớn do đó cần phải chuẩn độ trong dung dịch

nóng và có độ axit cao.

12.2. XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH Sb3+

BẰNG PHÉP ĐO BROMAT

Nguyên tắc: Trong môi trƣờng axit, thế oxi hoá khử tiêu chuẩn của cặp BrO3-/Br

- (0,61

V), cao hơn nhiều so với cặp SbO3-/ SbO2

- ( -0.43 V), cho nên phản ứng oxi hoá khử diễn

ra thuận lợi. Tuy nhiên, antimon rất dễ thuỷ phân tạo kết tủa Sb(OH)3vì vậy cần phải đƣa

thêm muối của axit tartric, KHC4H4O6 để chuyển muối Sb3+

thành ion phức

K(SbO)C4H4O6 rồi chuẩn bằng BrO3- có nồng độ xác định trong môi trƣờng axit, với chất

chỉ thị là metyl da cam hoặc metyl đỏ.

BrO3- + 3 Sb

3+ + 6H

+ Br

- + 3Sb

5+ + 3H2O hay

3K(SbO)C4H4O6 + KBrO3 +15HCl 3SbCl5 + KBr + 3KHC4H4O6 + 6H2O

Khi toàn bộ Sb3+

bị oxihoá lên Sb5+

thì một giọt dung dịch dƣ BrO3- sẽ tác dụng với

Br- tạo Br2 làm mất màu chất chỉ thị.

BrO3- + Br

- + 6H

+ 3Br2 + 3H2O

Tiến hành: Lấy Vml (10ml) dung dịch Sb3+

cần xác định vào bình nón cỡ 250 ml, thêm

25ml HCl 6N + 5ml KHC4H4O6 5%, thêm 3 giọt dung dịch metyl da cam. Đun nóng đến

70oC, từ buret nhỏ từng giọt dung dịch KBrO3 có nồng độ C1 tới khi mất màu chất chỉ thị

(không lấy kết quả này). Lấy 10 ml dung dịch mẫu khác, cũng làm tƣơng tự nhƣ trên

nhƣng chƣa cho chất chỉ thị metyl da cam ngay. Từ buret nhỏ từng giọt dung dịch KBrO3

xuống tới khi gần hết số ml KBrO3 lần đầu thì thêm 3 giọt dung dịch metyl da cam và tiếp

tục nhỏ KBrO3 xuống, lắc đều cho tới khi mất màu của dung dịch. Ghi số ml KBrO3 đã

dùng (làm hai lần và lấy kết quả trung bình) hết V1 ml.

10

3 11

)(

VCC IIISb

12.3. XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG AL3+

TRONG MẪU BẰNG PHÉP ĐO BROMAT

Nguyên tắc:

Phản ứng kết tủa Al3+

bằng 8-hydroxyquinolin đƣợc thực hiện trong môi trƣờng đệm

acetat, pH = 5 . Lƣợng thuốc thử 8-hydroxyquinolin chỉ nên dƣ khoảng 4% vì nếu cao

quá, nó sẽ cộng kết với nhôm-oxyquynolinat gây sai số. Các ion kim loại Cu2+

, Zn2+,

Fe3+

,

Cd2+

, Ti4+

, Mo4+

, Ca2+

, Co2+

, Mg2+

, Ag+, Bi

3+, Sn

2+, Mn

2+ v.v cản trở phản ứng, khi có mặt


các ion trên phải tiến hành che. Một số anion cũng cản trở: PO43-

, F-, AsO4

3-v.v. Dung

dịch sau khi kết tủa có màu vàng nhạt.

3HC9H6NO + Al3+

Al(C9H6NO)3 + 3H+ , hay:

Al/3

+ 3H +

N

OH

+ Al 3 = 3

O

N

3+

Hoà tan kết tủa nhôm oxyquynolinat đã rửa sạch bằng HCl, sau đó cho oxyquynolin

phản ứng với một lƣợng dƣ KBrO3 trong Br-. Tiếp theo, chuẩn lƣợng dƣ KBrO3 bằng

phƣơng pháp iot - thiosunfat. Quá trình này có thể biểu diễn nhƣ sau:

2BrO3- + 10 Br

- + 12H

+ 6Br2 + 6H2O

+ + 6H +

N

OH

6Br2 3 = 3

Br

Br

OH

N

+ 6Br- -

BrO3- + 6 I

- + 6H

+ Br

- + 3I2 + 3H2O

3I2 + 6 Na2S2O3 3 Na2S4O6 + 6 NaI

Tiến hành Dùng pipet lấy 20ml dung dịch Al3+

cần xác định vào cốc cỡ 250ml pha loãng

bằng nƣớc cất tới gần 50ml, đun nóng rồi thêm 10ml 8-hydroxyquinolin 5% trong

CH3COOH 1M và thêm NH4CH3COO 2M tới thoáng đục thì cho thêm 10ml

NH4CH3COO 2M nữa và đun nóng 10 phút. Lọc nóng trên giấy lọc băng đỏ. Rửa kết tủa

bằng nƣớc nóng cho tới khi nƣớc rửa không còn màu vàng. Hoà tan kết tủa đã rửa sạch

bằng 25-30ml HCl 2 M hoặc H2SO4 1M. Rửa tráng giấy lọc 3 lần, mỗi lần 3-5ml HCl 2M

hoặc H2SO4 1M. Thêm vào 1ml KBr 5% + 2-3 giọt dung dịch metyl da cam. Cho từ từ

dung dịch KBrO3 có nồng độ xác định tới khi dung dịch mất màu chất chỉ thị + 5ml

KBrO3 nữa, toàn bộ KBrO3 0,001M là V1 ml (khoảng 25-30ml). Thêm 5 ml KI 5% lắc

nhẹ và để yên 5 phút. Từ buret nhỏ dần từng giọt dung dịch dung dịch Na2S2O3 có nồng

độ C2 tới khi dung dịch có màu vàng nhạt thì thêm 1ml hồ tinh bột rồi tiếp tục nhỏ


Na2S2O3 xuống, lắc đều cho đến khi dung dịch mất màu xanh tím. Ghi số ml Na2S2O3 đã

dùng, hết V2 ml .

2

27).

6

.( 2.2

11

VCVCmgAl

12.4. XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ H+ BẰNG PHÉP ĐO IODAT

Nguyên tắc: Dựa trên cơ sở của phản ứng

IO3- + 5 I

- + 6 H

+ 3I2 + 3 H2O (1)

Chuẩn lƣợng I2 thoát ra bằng Na2S2O3 đã biết nồng độ với chất chỉ thị hồ tinh bột.

I2 + 6 Na2S2O3 3Na2S4O6 + 6 NaI

Chú ý: phản ứng (1) sẽ ngừng khi trong dung dịch thực tế không còn axit.

Tiến hành: Dùng pipet lấy 10ml dung dịch H+ cần xác định vào bình nón cỡ 250ml,

thêm 15 ml dung dịch KIO3 có nồng độ C1 (0,001M) và 5ml KI 5%. Để yên 5-10 phút.

Từ buret nhỏ từng giọt dung dịch dung dịch Na2S2O3có nồng độ C2 tới khi dung dịch có

màu vàng rơm thì thêm 1ml hồ tinh bột và tiếp tục nhỏ Na2S2O3 xuống, lắc đều tới khi

dung dịch mất màu xanh tím. Ghi số mililit Na2S2O3 đã dùng hết V2 ml. Làm 2 lần và lấy


Tính nồng độ của H+, iongam/l

trong mẫu:

10

. 22 VCC

H

-----*-----

CHƢƠNG 5

PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH TRỌNG LƢỢNG

Trong chƣơng này, trình bày các kỹ thuật phân tích trọng lƣợng bao gồm: kết tủa, lọc để loại

các tạp chất thu đƣợc dạng kết tủa sạch trƣớc khi sấy và nung, đƣa chất phân tích về dạng cân. Kỹ

thuật sử dụng lò nung và chén nung đƣợc trình bày ở phần phụ lục 4 trang 93-96


BÀI 13 PHÂN TÍCH TRỌNG LƢỢNG XÁC ĐỊNH Mg2+

13.1 KỸ THUẬT LỌC

13.1.1 Giấy lọc không tàn

Trong phân tích trọng lƣợng, ngƣời ta lọc kết tủa bằng giấy lọc không tàn. Giấy lọc

không tàn là loại giấy khi đốt cháy, khối lƣợng còn lại từ 0,00003-0,00008g tro tuỳ theo

từng loại. Thực tế trọng lƣợng này không ảnh hƣởng tới kết quả phân tích (độ chính xác

của cân là 0,0001g)

Ngƣời ta điều chế giấy lọc không tàn bằng cách chế biến giấy lọc bằng HCl và HF. Sau

khi sản xuất chúng đƣợc đóng gói thành từng tập 100 tờ. Trên mỗi hộp giấy ngƣời ta ghi

kích thƣớc giấy lọc và trọng lƣợng tro của một tờ.

Các loại giấy lọc sử dụng có độ mịn khác nhau, chúng đƣợc ký hiệu bằng các màu

khác nhau trên tập giấy:

Băng màu xanh là loại giấy lọc mịn, độ xốp nhỏ nhất, thƣờng sử dụng để lọc các kết

tủa tinh thể nhỏ nhƣ BaSO4, PbSO4v.v. Giấy lọc băng màu trắng, băng màu vàng là loại

giấy lọc có độ xốp trung bình, dùng để lọc các kết tủa hydroxit kim loại. Giấy lọc băng đỏ

là loại giấy lọc có độ xốp lớn nhất, dùng để lọc các kết tủa tinh thể lớn. Nhƣợc điểm của

giấy lọc là không có kích thƣớc lỗ rõ ràng. Ngày nay nhiều phòng thí nghiệm đã sử dụng

màng lọc polyme có kích thƣớc lỗ chính xác hơn.

Kích thƣớc giấy lọc có các loại : 5,5 ; 7 ; 9 ; 11 ; 12,5 ; 13cm.

Nếu khối lƣợng tro >0,00001g thì khi tính toán phải tính đến cả khối lƣợng tro.

13.1.2 Cách gấp giấy lọc và kỹ thuật lọc

Do chế tạo giấy lọc không tàn qua nhiều công đoạn nên giá thành tƣơng đối cao, chỉ

nên sử dụng giấy không tàn trong những trƣờng hợp cần thiết. Sử dụng giấy lọc đúng loại

và kích thƣớc cũng là một yêu cầu đƣợc đặt ra. Tuỳ thuộc vào loại kết tủa, khối lƣợng kết

tủa, mà chọn loại giấy lọc thích hợp.

Kỹ thuật gấp giấy lọc cũng phụ thuộc vào điều kiện phân tích cần lấy kết tủa hay

nƣớc lọc. Nếu lấy nƣớc lọc, ta gấp giấy lọc theo kiểu gấp nhiều nếp để cho toàn bộ giấy

lọc tiếp xúc với dung dịch nƣớc cái, khi đó tốc độ lọc sẽ nhanh hơn. Còn nếu lấy kết tủa,

thì gấp giấy lọc theo kiểu phẳng để dễ thu hồi kết tủa.

Gấp giấy lọc theo kiểu nhiều nếp tiến hành nhƣ sau: Gấp tờ giấy lọc để có hình 1/4 tờ

giấy sau đó mở trở lại và từ một bên nửa hình tròn ta gấp từng phần nhỏ hình tam giác có


chiều rộng khoảng 1cm, tiếp tục gấp đi gấp lại cho đến khi hết nửa tờ giấy lọc, mở ra ta có

tờ giấy lọc gấp nhiều nếp. Gấp giấy lọc kiểu phẳng đơn giản hơn, ta gấp đôi tờ giấy lọc,

tiếp tục gập đôi một lần nữa, mở một phần nhỏ của tờ giấy sao cho có hình nón để ngƣợc.

Tuỳ theo hình dạng của phễu ta gấp để cho tờ giấy tiếp xúc với phễu sao cho ở phía trên

tiếp xúc nhiều hơn ở phía cuống phễu.

Hình 4 : Gấp giấy lọc và kỹ thuật lọc

Để lọc tốt, chọn tờ giấy lọc có kích thƣớc phù hợp, mép tờ giấy lọc cách mép phễu

khoảng 0,5cm. Sau khi đặt giấy lọc vào phễu, dùng bình nƣớc cất thấm ƣớt đều tờ giấy

sau đó đổ đấy nƣớc cất vào phễu cho chảy. Nếu giấy lọc đặt đúng, cuống phễu sẽ đƣợc

lấp đầy nƣớc tiến hành lọc ngay khi cuống phễu vần còn đầy nƣớc. Chính cột nƣớc này

làm giảm áp suất thuỷ tĩnh ở phần cuống phễu và vì vậy tăng nhanh quá trình lọc.

13.2. XÁC ĐỊNH Mg THEO PHƢƠNG PHÁP TRỌNG LƢỢNG


Bước 1: Ttiến hành kết tủa ion magie dƣới dạng MgNH4PO4.6H2O:

Mg2+

+ (NH4)2HPO4 + NH3 + 6H2O MgNH4PO4.6H2O + 2NH4+


Bước 2: Nung kết tủa MgNH4PO4.6H20 ở 1000oC tạo thành magie pirophotphat, từ đó

tính ra lƣợng Mg trong mẫu:

2 MgNH4PO4.6H2O Mg2P2O7 + 2NH3 + 7H2O

Để tránh hình thành Mg(OH)2, phản ứng kết tủa (NH4)2HPO4 cần đƣợc thực hiện khi

mặt muối amoni. Tuy nhiên không dùng lƣợng dƣ muối amoni quá lớn vì dẫn tới tạo

thành kết tủa có thành phần Mg(NH4)4(PO4)2, mà kết tủa này sau khi nung một phần tạo

thành P2O5:

Mg(NH4)4(PO4)2 Mg(PO3)2 + NH3 + 2H2O

2 Mg(PO3)2 Mg2P2O7 + P2O5

Kết tủa MgNH4PO4 bị thuỷ phân một phần khi rửa bằng nƣớc:

MgNH4PO4 + H2O MgHPO4 + NH4OH

Để tránh thuỷ phân, cần rửa kết tủa bằng dung dịch amoniac loãng.

Điều kiện tiến hành phản ứng:

- Tiến hành kết tủa ở pH > 7

- Phải loại bỏ Li và các cation cản khác có thể tạo kết tủa với ion photphat (trƣờng hợp

Ca có thể thêm axit xitric)

- Chỉ thêm một lƣợng dƣ NH4+ vừa phải

- Đun nóng đến 70-100oC

- Cọ đũa thuỷ tinh vào thành ống nghiệm để tạo điều kiện kết tủa.


Lấy một lƣợng mẫu muối Magie chứa khỏang 10 mg Mg trong nƣớc, thêm 5 ml

HCl 6M, 2 giọt dung dịch chất chỉ thị mêtyl đỏ và 6 ml dung dịch (NH4)2HPO4 0,1M,

pha loãng bằng nƣớc cất tới thể tích 100 ml. Sau đó thêm chậm từng giọt dung dịch

amoniac đặc, vừa thêm vừa khuấy và cọ đũa thuỷ tinh vào thành cốc cho đến khi chất chỉ

thị chuyển từ màu đỏ sang màu vàng. Thêm tiếp 5 ml nữa, đạy nắp và để vào tủ làm việc

cho đến buổi thí nghiệm tiếp theo. Trƣớc khi lọc, cần thử xem đã kết tủa hoàn toàn chƣa.

Lọc kết tủa qua giấy lọc băng xanh và rửa bằng dung dịch amoniac 2,5%. Khi cần xác

định magiê thật chính xác dƣới dạng amoni-magiê photphat, cần kết tủa lại kết tủa đó lần

thứ hai, vì dung dịch phân tích luôn luôn chứa lƣợng lớn muối amoni, kết tủa có công

thức không thật sự là MgNH4PO4.6H2O.

Kiểm tra độ sạch của kết tủa bằng một giọt dung dịch AgNO3 + HNO3 vào 1ml dung

dịch nƣớc rửa không có kết tủa trắng của AgCl.


Chuyển toàn bộ giấy lọc và kết tủa vào chén nung đã biết khối lƣợng (chén nung đã

đƣợc nung 60 phút ở 900oC sau đó để nguội trong môi trƣờng khô và cân). Sấy khô kết

tủa và giấy lọc, nung 60 phút ở 900oC.

Cân lại chén nung lần thứ hai, và tính hàm lƣợng Mg có trong mẫu./.

-----*-----

BÀI 14 PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH TRỌNG LƢỢNG

XÁC ĐỊNH Fe3+

14.1. NGUYÊN TẮC

Kết tủa Fe3+

dƣới dạng Fe(OH)3 bằng NH3 sau đó lọc, rửa và nung để có dạng cân

cuối cùng Fe2O3:

Fe3+

+ 3NH4OH Fe(OH)3 + 3 NH4+

Fe(OH)3 oT Fe2O3 + H2O (nung)

Điều kiện kết tủa:

Kết tủa Fe(OH)3 thƣờng kéo theo các tạp chất đặc biệt trong trƣờng hợp dùng thuốc

thử NaOH để kết tủa. Vì vậy cần áp dụng các biện pháp sau:

- Sử dụng NH3 để loại trừ đƣợc nhiều tạp chất do tạo phức amiacat;

- Kết tủa từ dung dịch không quá đặc có chứa HNO3 vì sau đó hình thành

NH4NO3 góp phần đẩy các tạp chất khỏi các trung tâm hấp phụ và phá các keo Fe(OH)3 ;

- Kết tủa trong dung dịch nóng;

- Lọc nóng và rửa kết tủa bằng dung dịch nóng có thêm NH4NO3 2%

- Kết tủa lặp nếu trong dung dịch có nhiều các tạp chất

14.2. XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG Fe TRONG PHÈN SẮT

Cân chính xác khoảng 1g NH4Fe(SO4)2.12H2O vào cốc 250 ml, thêm 5 ml HNO3

4M và 100 ml nƣớc cất. Hoà tan và đun nóng đến nhiệt độ 60oC -70

oC . Thêm NH4OH

đặc cho đến kết tủa hoàn toàn, thêm dƣ 2 ml (tất cả hết 20 ml). Tiếp tục đun đến gần sôi

dung dịch , để yên dung dịch 5 phút rồi lọc nóng qua giấy lọc không tàn băng đỏ. Đun

nóng dung dịch rửa NH4NO3 2% rửa khoảng 8-10 lần, mỗi lần 5 ml dung dịch rửa cho

đến khi hết SO42-

(thử bằng dung dịch BaCl2 5%).

Sấy giấy lọc và kết tủa ở 100oC-200

oC đến khô, chuyển vào chén nung đã chuẩn bị

và biết trọng lƣợng, G1. Nung kết tủa ở 900oC 40 phút, để nguội đến nhiệt độ khoảng


200oC rồi chuyển vào bình hút ẩm, để nguội tiếp đến nhiệt độ phòng, cân, có trọng lƣợng

G2.

Tính hàm lƣợng Fe2O3 trong phèn.

-----*-----

BÀI 15 XÁC ĐỊNH SO42-

BẰNG PHƢƠNG PHÁP TRỌNG LƢỢNG VÀ COMPLEXON

15.1 XÁC ĐỊNH SO42-

BẰNG PHƢƠNG PHÁP TRỌNG LƢỢNG


Dùng một lƣợng dƣ chính xác Ba2+

để kết tủa toàn bộ SO42-

. Lọc, rửa kết tủa qua giấy lọc

không tàn băng xanh. Nung kết tủa ở 850oC đến trọng lƣợng không đổi, từ lƣợng cân

chén nung và chén nung có kết tủa, xác định đƣợc lƣợng SO42-

trong mẫu. Nƣớc lọc đƣợc

dùng để xác định Ba2+

dƣ trong phần sau.

Phƣơng pháp gặp một số trở ngại do các tạp chất nhƣ Al, Fe và Sr, cũng nhƣ một số

tạp chất không tan ảnh hƣởng. Vì vậy để phân tích các mẫu thực tế, một quy trình loại tạp

chất đƣợc đề ra. Trong điều kiện SO42-

đã có sẵn, quy trình phân tích nhƣ sau:


1. Nung chén đến 850oC và giữ 1 giờ, để nguội từ từ cho tới nhiệt độ khoảng 200

oC, đƣa

chén vào bình hút ẩm (desicator) và tiếp tục để nguội đến nhiệt độ phòng.

2. Cân chén nung và ghi trọng lƣợng của chén, G1 g.

3. Lấy mẫu SO42-

(chứa khoảng 50-100mg) vào cốc 250 ml, thêm 5 ml HCl 4N. Vừa đun

nóng, vừa thêm một lƣợng dung dịch BaCl2 0,025M cho tới khi kết tủa hoàn toàn, cho

tiếp thêm 10 ml BaCl2 nữa (một lƣợng chính xác tất cả khoảng 40 ml). Tiếp tục đun

nóng đến 90oC sau đó để yên dung dịch khoảng 1 giờ. Lọc gạn kết tủa ba lần qua giấy

lọc không tàn băng xanh vào bình định mức 100 ml, sau đó chuyển toàn bộ kết tủa lên

giấy lọc và tiếp tục rửa kỹ kết tủa 5 lần, mỗi lần bằng 5 ml nƣớc nóng. Toàn bộ nƣớc

lọc đƣợc dịnh mức thành 100 ml cho phần sau (dung dịch B).

4. Chuyển giấy lọc có kết tủa vào chén nung, sấy khô.

5. Chuyển chén nung có giấy lọc và kết tủa vào lò nung, đặt nhiệt độ 850oC, bật công tắc

cấp điện cho lò nung. Khi nhiệt độ đạt tới 850oC, giữ 1 giờ.


6. Để nguội lò nung tới < 200oC, chuyển chén nung vào desicator, tiếp tục để nguội tới

nhiệt độ phòng.

7. Cân chén nung có kết tủa, đƣợc trọng lƣợng G2, g. Trọng lƣợng của BaSO4 là G2-G1.

8. Tính trọng lƣợng SO42-

: mSO4 = (G2 - G1). 96/233,33 g

15. 2 XÁC ĐỊNH SO42-

BẰNG PHƢƠNG PHÁP COMPLEXON


Sử dụng một lƣợng chính xác Ba2+

, dƣ để kết tủa SO42-

sau đó chuẩn độ lƣợng Ba2+

dƣ ở pH = 10 khi có mặt của MgY2-

với chỉ thị là ET-OO

Phƣơng pháp complexon có thể xác định Bari có trong kết tủa BaSO4,: rửa sạch bari

dƣ, hoà tan trong môi trƣờng NH3 9M với lƣợng dƣ EDTA rồi chuẩn độ EDTA dƣ bằng

dung dịch Zn2+

; ở đây ta làm theo cách thứ nhất, lấy dung dịch B ở phần trên. Phản ứng

kết tủa BaSO4:

Ba2+

+ SO42-

= BaSO4 (dƣ Ba2+

) ; Phần kết tủa BaSO4 đã đƣợc nung ở phần trên, phần

nƣớc lọc có Ba2+

dƣ, cho thêm Mg2+

sau đó chuẩn độ bằng EDTA

Ba2+

+ H2Y2-

= BaY2-

+ 2H+

H2Y2-

+ Mg2+

= MgY2-

+ 2H+

Tại điểm tƣơng đƣơng:

MgInd (màu đỏ nho) + H2Y2-

MgY2-

+ H2Ind (màu xanh)

Hằng số bền của BaY2-

và MgY2-

tƣơng đối gần nhau, tuy nhiên, chúng cao hơn hằng số

bền của MgInd. Mặt khác, hằng số bền của MgInd cao hơn BaInd rất nhiều (107 so với

102) nên tại điểm tƣơng đƣơng, phức MgInd (đỏ nho) còn lại sau cùng trƣớc khi chuyển

sang HInd2-

(xanh).


Lấy mẫu chứa khoảng 50-70 mg SO42--

vào cốc 250ml. Thêm 4ml HCl 4N, lắc đều rồi

cho từ từ dung dịch BaCl2 có nồng độ C1 (0,025M) vào cho tới khi kết tủa hoàn toàn,

thêm khoảng 10ml BaCl2 nữa. Ghi số ml BaCl2 chính xác đã cho vào cốc - V1ml (chính

xác khoảng 40 ml). Đun nóng kết tủa đến khoảng 900C (không để sôi làm bắn mất dung

dịch). Để yên 60 phút, lọc gạn qua giấy lọc băng xanh; rửa kết tủa 5 lần, mỗi lần bằng

khoảng 3ml nƣớc nóng vào bình định mức 100 ml, đƣợc dung dịch B.

Lấy 20 ml dung dịch B vào bình nón 250 ml. Trung hoà dung dịch B bằng dung dịch

NaOH 2N tới trung tính (thử bằng giấy quỳ). Thêm chính xác V2 ml (5ml) dung dịch

Mg2+

có nồng độ C2 (nếu cho complexonat magie thì không cần đo thể tích chính xác),

thêm 5ml dung dịch đệm amoniac + amoni clorua và một ít chỉ thị ET-OO khi đó dung


dịch sẽ có màu đỏ nho. Chuẩn độ bằng dung dịch EDTA có nồng độ Co cho tới khi dung

dịch chuyển sang màu xanh thì dừng lại. Ghi số ml EDTA đã chuẩn độ - V0ml. Làm song

song để lấy kết quả trung bình. Số mg SO42-

trong mẫu phân tích theo công thức:

mg SO4-- = 96

20

100.

5

.22

11 xxVCVCVC

oo


1. Nêu điểm khác biệt căn bản giữa phƣơng pháp phân tích trọng lƣợng và phân tích

thể tích, cho thí dụ minh hoạ?

2. Nêu các loại lò nung, chén nung trong phân tích trọng lƣợng? Những điều cần

tránh khi làm việc với lò nung, chén nung?

3. Yêu cầu của dạng kết tủa, dạng cân? làm thế nào để đáp ứng các yêu cầu đó?

4. Các kỹ thuật cơ bản khi tách các chất bằng phƣơng pháp kết tủa? Cho thí dụ minh

hoạ.

PHẦN 2

PHÂN TÍCH MẪU THỰC TẾ

Mục đích của phần này là giúp cho học sinh làm quen với các mẫu thực tế bằng

cách phân tích một số mẫu có trong thị trƣờng, đƣợc chia làm bốn loại chính, đó là các

mẫu hợp kim, các mẫu sản phẩm công nghiệp hoá chất (xi măng pooc - lăng và phân bón

NPK và quặng piroluzit), các mẫu môi trƣờng và cuối cùng là các mẫu thực phẩm. Hầu

hết các bài thực tế, học sinh phải phá mẫu, loại tạp chất trƣớc khi phân tích và cuối cùng,

sinh viên tự lập các công thức tính lƣợng chất có trong mẫu.

CHƢƠNG 6

PHÂN TÍCH HỢP KIM

BÀI 16: XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG Mn TRONG GANG

16.1. NGUYÊN TẮC XÁC ĐỊNH

Mn ở trong gang thƣờng tồn tại dƣới dạng MnS, Mn3C, MnO2, hàm lƣợng của nó từ

0,2-3 %. Khi hoà tan mẫu gang chứa Mn bằng hỗn hợp H2SO4 + H3PO4 có mặt HNO3

phản ứng xảy ra nhƣ sau:

MnS + H2SO4 MnSO4 + H2S

3 MnS + 14 HNO3 3Mn(NO3)2 + 8NO + 3 H2SO4 + 4H2O


Mn3C +8 HNO3 3Mn(NO3)2 + C + 2NO + 4H2O

Nếu có MnO2: 3MnO2 +4 H3PO4 Mn3(PO4)4 +6 H2O

Khi có Fe2+

nó bị HNO3 oxi hoá thành Fe

3+ và tạo phức không màu với H3PO4. Mặt khác,

H3PO4 còn có tác dụng làm tăng độ bền của HMnO4, tránh bị phân huỷ thành MnO(OH)2

và O2).

- Lọc bỏ bã than chì, oxi hoá Mn2+

thành MnO4- bằng (NH4)2S2O8 trong môi trƣờng

H2SO4, có mặt H3PO4, chất xúc tác là ion Ag+.

2 MnSO4 + 5 (NH4)2 S2O8 +8 H2O 2HMnO4 + 5(NH4)2 SO4 + 7H2SO4

- Chuẩn độ MnO4- sinh ra bằng dung dịch chuẩn Na3AsO3 (hoặc Fe

2+) đến khi dung

dịch mất màu tím.

2HMnO4+ 5 AsO33-

+ 4 H+ 2 Mn

2+ + 5 AsO4

3- + 3 H2O

Chú ý: Khi hàm lƣợng Co và Cr > 2% sẽ cản trở phép xác định vì Co2+

có màu hồng và

Cr3+

bị oxi hoá thành Cr2O72-

làm cho màu hồng chuyển thành màu vàng ở điểm tƣơng

đƣơng.

16.2 QUY TRÌNH PHÂN TÍCH

- Cân chính xác trên cân phân tích a gam (khoảng 0,25 gam) mẫu gang vào cốc chịu

nhiệt cỡ 250 ml. Thêm 10ml hỗn hợp H2SO4, H3PO4 và HNO3 (pha ở phần 21.4), đun

nhẹ. Khi khí NO2 không còn thoát ra (thƣờng khoảng sau 10-15 phút đun nóng), pha

loãng dung dịch với 20 ml nƣớc nóng, lọc bỏ bã than chì qua giấy lọc băng vàng vào bình

định mức 100 ml. Rửa giấy lọc 3 lần bằng nƣớc cất nóng, định mức đến vạch đƣợc dung

dịch A.

- Dùng pipet lấy 25,0 ml dung dịch A cho vào cốc chịu nhiệt cỡ 250 ml, thêm nƣớc

cất đến khoảng 70 ml, thêm 1 ml dung dịch AgNO3 1%. Đun nóng dung dịch, thêm từng

lƣợng nhỏ tinh thể (NH4)2S2O8 cho đến khi xuất hiện màu hồng ổn định (không cho dƣ

nhiều (NH4)2S2O8 vì ảnh hƣởng tới phản ứng chuẩn độ). Lắc đều, đun sôi thêm 30 - 40

giây để loại chất oxi hoá dƣ. Lấy cốc ra khỏi bếp, để yên dung dịch 3- 4 phút cho phản

ứng xảy ra hoàn toàn rồi làm nguội ngay dƣới vòi nƣớc chảy.

- Chuẩn độ nguội dung dịch HMnO4 thu đƣợc bằng dung dịch chuẩn Na3AsO3

(hoặc Fe2+

) có nồng độ C1 (M) đến mất màu hoặc chuyển sang màu vàng (nếu mẫu có

Cr), hết V1 ml. Cần chuẩn độ nhanh vì (NH4)2S2O8 có mặt trong dung dịch sẽ tiếp tục oxi

hoá Mn2+

sau chuẩn độ thành MnO4- (mặc dù ở nhiệt độ thƣờng phản ứng xảy ra chậm).

16.3. TÍNH TOÁN KẾT QUẢ


Sinh viên tự thiết lập công thức tính lƣợng Mn (mg) trong mẫu trong gang cho trƣớc.

16.4. HOÁ CHẤT

- Mẫu phân tích: mẫu gang dạng phoi bào (đã cân trƣớc khối lƣợng), mỗi sinh viên

một mẫu.

- Hỗn hợp axit để hoà tan mẫu: Thêm cẩn thận 125 ml H2SO4 đặc (d= 1,84 g/ml)

vào 500 ml nƣớc cất, làm nguội. Sau đó, thêm từ từ vào hỗn hợp trên 100 ml H3PO4 đặc

(d=1,75 g/mml) và 275 ml HNO3 đặc, lắc đều.

- Dung dịch chuẩn Na3AsO3: cân 5,1-5,2 gam Na2CO3 hoà tan trong 100 ml nƣớc

cất. Thêm vào dung dịch 1,7 gam As2O3, đun nóng. Định mức thành 5 lít. Sinh viên tự

chuẩn độ lại nồng độ của dung dịch này theo phƣơng pháp iôt- thiosunfat.

- Dung dịch chuẩn K2Cr2O7 có nồng độ chính xác, các dung dịch I2, Na2S2O3 chƣa

có nồng độ (sinh viên tự chuẩn độ lại nồng độ để dùng làm dung dịch chuẩn), chất chỉ thị

hồ tinh bột.

-Các dung dịch cần thiết khác, sinh viên tự pha từ các hoá chất sau: HNO3 đặc, HCl

đặc, tinh thể (NH4)2S2O8, NaHCO3.

---------*---------

BÀI 17 XÁC ĐỊNH Al, Cu, Zn TRONG HỢP KIM DEVADA


Hoà tan hợp kim trong hỗn hợp HCl + H2O2 thành dạng dung dịch.

- Xác định tổng số milimol Al, Zn, Cu trong mẫu bằng phƣơng pháp chuẩn độ complexon

ở pH=5 với chất chỉ thị xylenol da cam:

Al3+

+ H2Y2-

AlY- + 2H

+

Zn2+

+ H2Y2-

ZnY2-

+ 2H+

Cu2+

+ H2Y2-

CuY2-

+ 2H+

- Thêm NaF và đun sôi kỹ, khi đó nhôm tạo phức với florua giải phóng ra H2Y2-

:

Al3+

+ 6F- + 2H

+ H2Y

2- + AlF6

3-

Dùng Zn2+

chuẩn độ lƣợng H2Y2-

đƣợc giải phóng, xác định đƣợc Al3+

có trong mẫu.

- Xác định hàm lƣợng Cu2+

theo phƣơng pháp iôt- thiosunfat.

Từ lƣợng Al3+

và Cu2+

và tổng số mmol ba nguyên tố, xác định đƣợc Zn trong mẫu.

17.2. QUY TRÌNH PHÂN TÍCH

Cân chính xác khoảng 0,2 gam mẫu Đevađa đã nghiền nhỏ trên cân phân tích, chuyển

vào cốc chịu nhiệt 250ml, đƣa vào tủ hút, thêm khoảng 10ml HCl 6M, đun nóng và thêm


từng giọt dung dịch H2O2 cho tới khi tan hoàn toàn, sau đó đun sôi kỹ để đuổi hết H2O2

dƣ. Chuyển toàn bộ mẫu vào bình định mức 100ml, tráng cốc 3 lần bằng nƣớc cất vào

bình định mức, thêm nƣớc cất tới vạch mức và lắc đều, đƣợc dung dịch A.

Lấy 10ml dung dịch A vào bình nón 250ml, thêm một mẩu giấy conggo đỏ, nhỏ từng

giọt dung dịch CH3COONa 5 % cho đến đổi màu giấy từ xang sang đỏ. Thêm lại 1 giọt

dung dịch HCl 6M, thêm tiếp 30 ml dung dịch EDTA nồng độ C1 (0,05 M), đun đến sôi ,

thêm tiếp bằng hạt ngô urotropin và tiếp tục đun sôi 3 phút. Để nguội đến khoảng 60-70oC

và thêm vài giọt dung dịch chất chỉ thị PAN, dung dịch có màu vàng xanh. Dùng dung

dịch Zn2+

có nồng độ C2 chuẩn độ tới khi dung dịch chuyển sang màu đỏ nho, hết V1ml

Zn2+

. Giữ nguyên dung dịch này, thêm vào khoảng 0,5g NaF, lắc kĩ, đun sôi sau đó thêm

khoảng 0,5g urotropin, kắc kĩ, dung dịch lại chuyển sang màu vàng. Tiếp tục chuẩn độ

bằng Zn2+

cho tới khi dung dịch lại chuyển sang đỏ lần 2, ghi thể tích Zn2+

đã chuẩn độ -

V2ml.

Lấy 10ml dung dịch A, cho vào bình nón 250ml, đun sôi kĩ, thêm khoảng 10ml nƣớc

cất, thêm tiếp 10ml KI +KSCN 5%, để vào chỗ tối 10 phút. Dùng dung dịch Na2S2O3 có

nồng độ C3, chuẩn độ cho tới khi dung dịch chuyển sang màu vàng rơm thì thêm 1ml hồ

tinh bột, dung dịch sẽ có màu xanh tím. Chuẩn tiếp bằng Na2S2O3 cho tới hết màu xanh

tím, hết V3 ml.

Sinh viên tự lập công thức tính hàm lƣợng Cu, Al, Zn (mg) trong mẫu phân tích có

lƣợng cân cho trƣớc. /.

-----------*-----------

BÀI 18 XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG Fe, Cr, Ni TRONG

HỢP KIM INOX


- Hoà tan mẫu inox bằng hỗn hợp axit H2SO4 25 % và H3PO4 10 % (trong trƣờng hợp

cần thiết có thể thêm HNO3) đƣợc dung dịch chứa Fe3+

, Cr3+

và Ni2+

.

- Xác định Fe2+

: Lấy dung dịch hỗn hợp sau khi hoà tan mẫu, oxihoá Cr3+

thành

Cr2O72-

bằng (NH4)2S2O8 có chất xúc tác AgNO3 và Mn2+

làm chất chỉ thị cho quá trình

oxi hoá hoàn toàn. Sau đó, loại MnO4- bằng HCl dƣ, kết tủa Fe(OH)3 trong môi trƣờng

NH3, hoà tan kết tủa này bằng HCl và chuẩn độ theo phƣơng pháp complexon.


- Xác định Cr3+

: ôxi hoá Cr3+

thành Cr2O72-

bằng dung dịch KMnO4 đun nóng, loại

lƣợng dƣ KMnO4 bằng dung dịch HCl loãng, thêm vào dung dịch lƣợng dƣ chính xác

Fe2+

và chuẩn độ lƣợng Fe2+

dƣ bằng dung dịch chuẩn KMnO4.

- Xác định Ni2+

: Kết tủa Ni2+

bằng đimetylglioxim trong môi trƣờng NH3 (khi đã che

Fe3+

bằng amoni xitrat và oxi hoá Cr3+

thnàh Cr2O72-

), lọc lấy kết tủa và hoà tan trong

HCl 1:1 sau đó thêm lƣợng dƣ chính xác EDTA và chuẩn lƣợng EDTA dƣ bằng dung

dịch chuẩn Zn2+

ở pH =11 với chất chỉ thị ETOO.

H

CH3- C=N-OH CH3 - C=N-O O-N=C-CH3

Ni2+

+ 2 Ni đỏ +2H+

CH3- C=N-OH CH3 –C=N-O O-N=C-CH3

H


Cân chính xác trên cân phân tích a gam (0,4- 0,5 gam) mẫu inox dạng phoi bào,

cho vào cốc chịu nhiệt cỡ 250 ml, thêm vào đó từ 20 đến 40 ml hỗn hợp axit H2SO4 25 %

và H3PO4 10 %, đậy cốc bằng nắp kính đồng hồ. Đun nóng từ từ trên bếp điện (tốt nhất là

dùng bếp cách cát) đến khi mẫu hoà tan hết. Nếu mẫu không tan hết (trƣờng hợp có nhiều

cacbua) thì thêm tiếp vào cốc 4-6 ml dung dịch HNO3 1:1, đun tiếp đến tan, sau đó mở

nắp kính đồng hồ và tiếp tục đun cho đến khi bốc khói trắng SO3.

Để cốc nguội, cẩn thận thêm vào cốc khoảng 30 ml nƣớc cất, lọc, rửa phần cặn

không tan qua giấy lọc băng trắng (nếu cần) và chuyển vào bình định mức 100 ml, định

mức đến vạch, lắc đều đƣợc dung dịch A.

Xác định Fe3+

Hút chính xác 10,0 ml dung dịch A vào cốc chịu nhiệt cỡ 250 ml, thêm 1 giọt dung

dịch MnSO4 2 %, 3-4 giọt dung dịch dung dịch AgNO3 1%, đun đến bắt đầu sôi, thêm từ

từ từng lƣợng nhỏ tinh thể (NH4)2S2O8 đến khi dung dịch có mầu hồng ổn định, thêm tiếp

từng giọt dung dịch HCl 1:1 để loại KMnO4 đến khi dung dịch có mầu vàng. Thêm tiếp

vào đó khoảng 0,5 gam NH4Cl, từng giọt dung dịch dung dịch NH3 6 M đến mùi khai để

kết tủa hoàn toàn Fe(OH)3. Lọc gạn, nóng kết tủa qua giấy lọc băng đỏ, rửa kết tủa 5 lần


bằng dung dịch NH4NO3 2 %, sau đó tiến hành kết tủa lại Fe(OH)3 lần thứ hai. Hoà tan

kết tủa bằng dung dịch HCl 1:1, rửa giấy lọc bằng nƣớc cất, thêm 10 giọt dung dịch chất

chỉ thị axit sunfosalyxilic và từng giọt dung dịch CH3COONa 5 % (nếu cần) đến khi dung

dịch có mầu tím và chuẩn độ Fe3+

bằng dung dịch chuẩn EDTA đến đổi màu chất chỉ thị.

Xác định Cr3+

Hút chính xác 10,0 ml dung dịch A vào bình nón dung tích 250 ml, thêm khoảng 10

ml nƣớc cất, 2ml H2SO4 4 M, đun dung dịch đến sôi và thêm từ từ dung dịch KMnO4 2

% đến khi xuất hiện màu tím bền vững, tiếp tục đun khoảng 5 phút, thêm rất từ từ (thận

trọng để khỏi thừa) dung dịch HCl loãng (1:10) đến khi dung dịch chỉ có màu vàng da

cam của H2Cr2O7. Để nguội dung dịch, thêm vào đó một lƣợng chính xác dung dịch

chuẩn Fe2+

(khoảng 25 ml, nồng độ 0,02 M), 10 ml hỗn hợp bảo vệ và chuẩn độ lƣợng

Fe2+

dƣ bằng dung dịch chuẩn KMnO4.

Chú thích: Cách làm này loại trừ ảnh hƣởng của vanadi và vonfram nếu chúng có

trong mẫu. Trong trƣờng hợp không có vanadi và vonfram thì có thể chuẩn trực tiếp bằng

dung dịch FeSO4 với các chất chỉ thị thông thƣờng nhƣ axit phenylanthranilic,

điphenylamin.

Xác định Ni2+

Hút chính xác 10,0 ml dung dịch A vào cốc chịu nhiệt cỡ 250 ml, thêm khoảng 5 ml

nƣớc cất, 1 gam amoni xitrat (để loại trừ ảnh hƣởng của Fe3+

), thêm vài giọt dung dịch

H2O2 đặc, 10ml dung dịch NH3 6M (1 :1) đến xuất hiện khí mùi khai, đun nóng đến 50oC,

thêm tiếp 10 ml đimetyl glioxim 1%. Đun nóng dung dịch đến khoảng 900C, làm muồi

kết tủa trong 60 phút và lọc kết tủa qua giấy lọc băng xanh, rửa kết tủa bằng dung dịch

NH3 2,5% từ 4-5 lần đến khi nƣớc lọc không còn màu vàng.

Hoà tan kết tủa thu đƣợc bằng lƣợng vừa đủ HCl 1:1, nóng vào bình nón dung tích

250 ml, rửa kết tủa bằng nƣớc nóng, thêm lƣợng dƣ chính xác dung dịch chuẩn EDTA

(khoảng 25 ml, nồng độ 0,02 M), 1 mẩu giấy quì tím và trung hoà HCl dƣ bằng NH3 1:1

đến đổi màu chất chỉ thị, sau đó, thêm10 ml đệm NH4Cl / NH3 (pH=10), và chuẩn độ

lƣợng EDTA dƣ bằng dung dịch chuẩn Zn2+

với chất chỉ thị ETOO đến khi chất chỉ thị

chuyển từ màu xanh sang đỏ nho.



Sinh viên tự thiết lập công thức tính lƣợng (mg) Fe, Cr, Ni trong hợp kim inox

trong mẫu inox đã cân trƣớc khối lƣợng.

18.4. HOÁ CHẤT

- Mẫu phân tích: mẫu inox dạng phoi bào (đã cân trƣớc khối lƣợng), mỗi sinh viên

một mẫu.

- Hỗn hợp H2SO4 25 % và H3PO4 10 %: Thêm cẩn thận 160 ml H2SO4 đặc (d= 1,84

g/ml) vào 760 ml nƣớc cất, làm nguội. Sau đó, thêm từ từ vào hỗn hợp trên 80 ml H3PO4

đặc (d=1,75 g/mml) và lắc đều.

-Dung dịch đimetyl glioxim 1%, dung dịch NH3 1/1, dung dịch KMnO4 chƣa có

nồng độ chính xác dùng để chuẩn độ.

Các hoá chất cần thiết khác sinh vỉên tự chuẩn bị gồm:

- HCl đặc, 1:1 và 1:10

- HNO3 đặc và 1:1

- NH3 đặc, 1:1 và 2,5%

- CH3COONa 5%

- Tinh thể amoni xitrat,

- Tinh thể (NH4)2Fe(SO4)2,

- KMnO4,

- H2C2O4.2H2O,

- NH4NO3,

- KNO3.

-----*-----

BÀI 19 XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG Cu, Sn, Pb, Zn TRONG ĐỒNG THAU



Hoà tan mẫu đồng thau dạng phoi bào bằng dung dịch HNO3 đặc, đun nóng và cô dung

dịch mẫu đến gần khô, Sn4+

bị thuỷ phân thành H2SnO3 không tan. Lọc rửa kết tủa

H2SnO3, nƣớc lọc chứa Cu2+

, Zn2+

, Pb2.

Phần nƣớc lọc:

+ Kết tủa Pb2+

bằng K2Cr2O7 trong môi trƣờng đệm axetat (pH = 5-6) dƣới dạng

PbCrO4. Lọc, rửa sạch kết tủa và hoà tan kết tủa bằng hỗn hợp NaCl + HCl và chuẩn độ

H2Cr2O7 sinh ra theo phƣơng pháp iot – thiosunfat.

2PbCrO4 + 4NaCl + 4HCl 2Na2PbCl4 + H2Cr2O7 + H2O

+ Cu2+

đƣợc xác định trực tiếp theo phƣơng pháp iot – thiosunfat.

+ Tổng hàm lƣợng Cu2+

, Pb2+

, Zn2+

đƣợc xác định theo phƣơng pháp chuẩn độ

complexon dùng chất chất chỉ thị PAN ở pH = 5-6, từ đó xác định đƣợc hàm lƣợng Zn.

Phần kết tủa:

Xác định Sn bằng cách hoà tan kết tủa H2SnO3 trong HCl 1:1 sau đó, khử Sn4+

thành

Sn2+

bằng H mới sinh (Zn trong môi trƣờng axit) và chuẩn độ Sn2+

sinh ra bằng dung

dịch chuẩn I2 với chất chỉ thị hồ tinh bột.

H2SnO3 + 4HCl SnCl4 + 4H2O ; Sn4+

+ 2H Sn2+

+ 2H+ ;

I2+ Sn2+

2I- + Sn

4+


Cân chính xác trên cân phân tích a gam (khoảng 1 gam) phoi đồng thau vào cốc chịu

nhiệt cỡ 250 ml, đậy cốc bằng kính đồng hồ, thêm 10 ml HNO3 đặc và 10 ml nƣớc qua

mỏ cốc. đun nóng trên bếp cách cát. Sau khi hợp kim tan hết, làm bay hơi dung dịch ở 80-

90 0 C đến thể tích 5- 8 ml. Để nguội bớt, thêm khoảng 5 ml nƣớc cất và tiếp tục cô mẫu

đến gần khô (cần làm bay hơi chậm khoảng 1 giờ). Lấy cốc ra, thêm nƣớc nóng, khuâý kỹ

và lọc, rửa kết tủa bằng dung dịch HNO3 loãng, nóng (1:20) qua giấy lọc băng xanh vào

bình định mức 250 ml đƣợc dung dịch A.

19.2.1. XÁC ĐỊNH Sn

Hoà tan kết tủa trên giấy lọc bằng 10 ml dung dịch HCl 1/1, rửa sạch giấy lọc bằng

nƣớc cất, thu nƣớc lọc và nƣớc rửa vào bình nón dung tích 250 ml. Thêm 2 gam hỗn hợp

Al + Zn và 1ml dung dịch FeCl3 1% vào bình nón dung tích. Đun nhẹ trên bếp điện cho

đến khi dung dịch hết màu vàng. Để nguội, lọc bỏ Al và Zn dƣ (qua giấy lọc băng trắng)

và chuẩn độ dung dịch thu đƣợc bằng dung dịch chuẩn I2 với chất chỉ thị hồ tinh bột đến

khi xuất hiện màu xanh.

19.2.2. XÁC ĐỊNH Cu, Pb, Zn TRONG DUNG DỊCH NƢỚC LỌC


a) Xác định Cu2+

theo phƣơng pháp iot-thiosunfat

Lấy 10 ml dung dịch A vào bình nón 250 ml, thêm 2 ml H2SO4 2M và đun nhẹ đến khi

có khói trắng SO3 (có thể có kết tủa trắng PbSO4, để loại trừ hết NO3-, cần bốc SO3 hai lần

). Để nguội, thêm 30 ml nƣớc cất, đun sôi 1-2 phút, để nguội và thêm từng giọt dung dịch

NH3 10 % để điều chỉnh pH đến môi trƣờng trung tính, sau đó axit hoá nhẹ bằng 5 ml

dung dịch H3PO4 5 %. Thêm 10 ml dung dịch KI 5% trong KSCN và chuẩn độ I2 sinh ra

bằng dung dịch chuẩn Na2S2O3 nồng độ C1 (M/l) với chất chỉ thị hồ tinh bột, hết V1 ml.

b) Xác định Pb2+

bằng phƣơng pháp bicromat

Lấy 50,0 ml dung dịch A cho vào cốc chịu nhiệt cỡ 250 ml, thêm 10 ml amoni xitrat

5%, trung hoà bằng NaOH 5% khi dung dịch chuyển sang màu xanh đậm, thêm

CH3COOH 2 % đến tan kết tủa trắng (pH ~ 5-6). Thêm tiếp vào dung dịch 5 ml đung dịch

đệm CH3COOH -CH3COONa pH=5 và cho từ từ 10 ml K2Cr2O7 10% khuấy kỹ, đun nóng

đến bắt đầu sôi, lấy ra để lắng 1 giờ. Lọc, rửa kết tủa trên giấy lọc băng xanh bằng nƣớc

cất đến hết CrO42-

. Hoà tan kết tủa trên giấy lọc bằng 15 ml hỗn hợp HCl+ NaCl đun nóng

(pha ở phần 19.4), rửa giấy lọc bằng nƣớc cất nóng vào bình nón 250 ml.

- Pha loãng dung dịch thu đƣợc ở trên, thêm 10 ml dung dịch KI 5%, để chỗ tối 5 phút

và chuẩn độ I2 sinh ra bằng dung dịch chuẩn Na2S2O3 tới màu vàng rơm rồi thêm chất chỉ

thị hồ tinh bột và tiếp tục chuẩn độ bằng dung dịch chuẩn Na2S2O3 có nồng độ C1 đến mất

màu xanh, hết V2 ml.

c) Xác định tổng hàm lƣợng Zn2+

, Pb2+

, Cu2+

Lấy 10,0 ml dung dịch A cho vào bình nón dung tích 250 ml, điều chỉnh môi trƣờng

chuẩn độ về pH = 4 bằng dung dịch NH3 2M với chất chỉ thị congo đỏ, thêm 2 g

urotropin (hoặc 10 ml dung dịch đệm acetat pH=5) và chuẩn độ bằng dung dịch chuẩn

EDTA có nồng độ C2 (M/l) với chất chỉ thị PAN (đun sôi dung dịch) đến khi dung dịch

chuyển từ màu tím sang màu xanh lá cây, hết V3 ml.

19.3.TÍNH TOÁN KẾT QUẢ

Sinh viên tự thiết lập công thức tính hàm lƣợng (mg) Cu, Zn, Pb, Sn trong mẫu phân tích .

19.4. HOÁ CHẤT

- Hỗn hợp HCl và NaCl: cân 320 g NaCl hoà tan trong khoảng 200 ml nƣớc, thêm

tiếp 100 ml HCl đặc và pha vừa đủ thành 1 lit; dung dịch K2Cr2O7 5 %

-Các dung dịch I2, Na2S2O3, EDTA chƣa có nồng độ chính xác dùng để chuẩn độ,

dung dịch chuẩn K2C2O7 có nồng độ cho trƣớc,chất chỉ thị PAN.

- Các hoá chất khác sinh viên tự pha từ: HNO3 đặc, HCl đặc, tinh thể amoni xitrat,

urotropin tinh thể KI, KMnO4, H2C2O4.2H2O, NH4NO3, KNO3, CH3COONa, K2Cr2O7,

urotropin./.


-----*------

BÀI 20 XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG Fe, Cu, Al, Zn TRONG HỢP KIM NHÔM


- Hoà tan mẫu hợp kim nhôm bằng dung dịch kiềm đặc, nóng.

- Phần cặn không tan chứa Cu, Fe đƣợc hoà tan trong HNO3, Fe3+

đƣợc tách loại ở

dạng Fe(OH)3 bằng dung dịch NH3 đặc, sau đó hoà tan kết tủa, khử Fe 3+

xuống Fe2+

và

xác định theo phƣơng pháp pemanganat, còn Cu2+

trong nƣớc lọc ở dạng phức

Cu(NH3)42+

đƣợc xác định bằng phƣơng pháp complexon.

- Nƣớc lọc có chứa AlO2- và ZnO2

2- đƣợc xác định theo phƣơng pháp chuẩn độ

ngƣợc với EDTA, dùng NaF để che Al3+

và xác định đƣợc Zn (xem bài xác định Al, Cu,

Zn trong hợp kim đevađa).


- Cân chính xác trên cân phân tích a gam (khoảng 0,5 gam) mẫu nhôm dạng phoi

bào mỏng vào cốc chịu nhiệt cỡ 250 ml. Thêm vào cốc 20 ml NaOH 33 %, đun nóng trên

bếp điện cho tan. Lấy cốc ra, để nguội bớt và thêm 20 ml nƣớc cất, lọc, rửa phần không

tan qua giấy lọc băng trắng vào bình định mức 100 ml. Nƣớc lọc đƣợc định mức đến vạch

bằng nƣớc cất đƣợc dung dịch A (dùng để xác định Al và Zn).

- Chuyển giấy lọc chứa phần không tan trong NaOH vào cốc chịu nhiệt cỡ 250 ml,

thêm vào cốc 15 ml dung dịch HNO3 1:1 đun sôi hỗn hợp trên bếp điện đến khi tan hoàn

toàn, thêm vài giọt dung dịch H2SO4 đặc và tiếp tục đun nóng đến khi không còn khí màu

nâu thoát ra. Lấy cốc ra, để nguội bớt và lọc qua giấy lọc băng trắng vào bình định mức

100 ml, định mức dến vạch đƣợc dung dịch B.

Xác định Al và Zn:

Lấy 5,0 ml dung dịch A vào bình nón dung tích 250 ml, thêm 1 mẩu giấy công gô

đỏ, thêm từ từ từng giọt dung dịch dung dịch HCl 2 M đến khi chỉ thị đổi sang mầu hơi

xám, thêm tiếp 1 gam urotropin, thêm dƣ chính xác Voml dung dịch chuẩn EDTA nồng

độ Co (khoảng 25 ml, nồng độ 0,02 M) và đun sôi dung dịch 3 phút. Lấy ra để nguội và

chuẩn độ lƣợng EDTA dƣ bằng dung dịch chuẩn Zn2+

nồng độ C1 với chất chỉ thị xilenol

da cam đến khi chất chỉ thị đổi từ màu vàng sang màu đỏ tím thì dừng lại, hết V1ml. Giữ


nguyên dung dịch này, thêm khoảng 0,5g NaF, lắc kĩ, đun sôi sau đó thêm khoảng 0,5g

urotropin, lắc kĩ, dung dịch lại chuyển sang màu vàng. Tiếp tục chuẩn độ bằng dung dịch

chuẩn Zn2+

cho tới khi dung dịch lại chuyển sang đỏ tím. Ghi thể tích dung dịch Zn2+

tiêu

tốn, hết V2ml.

Xác định Fe và Cu

Lấy10,0 ml dung dịch B vào cốc chịu nhiệt cỡ 250 ml, thêm 10 ml nƣớc cất, đun

nóng trên bếp điện đến khoảng 900C và thêm từng giọt dung dịch NH3 6 M đến khi có

mùi NH3 (để kết tủa hoàn toàn Fe3+

). Đun sôi 5 phút, lọc gạn, nóng dung dịch, sau đó

chuyển kết tủa vào giấy lọc băng đỏ, rửa kết tủa 5 lần bằng nƣớc nóng. Lặp lại quá trình

kết tủa 2 lần. Toàn bộ nƣớc lọc dùng để xác định Cu2+

.

- Hoà tan kết tủa vào một bình nón dung tích sạch bằng dung dịch HCl 6 M (khoảng

15-20 ml), rửa giấy lọc bằng nƣớc cất, đun nhẹ đến khoảng 700C, thêm vào dung dịch 2-

3 mẩu nhỏ Zn và vài giọt dung dịch CuSO4 5%. Đun nóng dung dịch để phản ứng khử

xảy ra hoàn toàn, dung dịch có màu xanh rất nhạt. Rửa gạn dung dịch sang một bình nón

dung tích 250ml khác qua phễu có chứa một ít bông ở cuống phễu để loại những mẩu kẽm

dƣ, tráng rửa phễu. Thêm tiếp 2-3 ml dung dịch H3PO4 4 M và 3-4 giọt dung dịch chất chỉ

thị diphenylamin hoặc phenylanthranylic 0,2% vào dung dịch định phân. Chuẩn độ bằng

dung dịch chuẩn K2Cr2O7 nồng độ C2 cho đến xuất hiện màu xanh tím, bền khoảng 1

phút, hết V3ml.

- Phần nƣớc lọc (sau khi tách Fe3+

) chứa Cu2+

ở dạng phức Cu(NH3)42+

đƣợc axit

hoá bằng dung dịch CH3COOH 2% tới khi đổi màu quì tím, thêm khoảng 1 gam

urotropin, một ít chất chỉ thị murexit và chuẩn độ bằng dung dịch chuẩn EDTA đến khi

dung dịch chuyển từ màu vàng lục sang màu tím, hết V4ml.


Sinh viên tự thiết lập công thức tính lƣợng (mg) Al, Zn, Fe, Cu có trong mẫu phân

tích cho trƣớc.

20.4. HOÁ CHẤT

- Mẫu nhôm đã cân chính xác khối lƣợng, mỗi sinh viên 1 mẫu.

- Dung dịch EDTA, Na2S2O3 , I2 dùng để chuẩn độ chƣa có nồng độ chính xác.


- Dung dịch các chất chỉ thị axit sufosalixylic, xilenol da cam.

- các hoá chất cần thiết khác, sinh viên tự pha từ NH3 đặc, HCl đặc, HNO3 đặc;

NaOH rắn, urotropin.

-----*------

CHƢƠNG 7

PHÂN TÍCH MỘT SỐ SẢN PHẨM CÔNG NGHIỆP HOÁ CHẤT

Các sản phẩm công nghiệp hoá chất rất đa dạng, tuy nhiên sản phẩm có tính phổ biến

điển hình là xi măng và phân bón. Trong chƣơng này, học sinh làm quen với phá mẫu xi

măng và phân tích một số chỉ tiêu trong đó, tiếp theo là phân tích phân bón NPK và cuối

cùng là quặng mangan.

BÀI 21 XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO TRONG

XI MĂNG POOCLĂNG.

21.1. CHUẨN BỊ MẪU

Lấy 150- 250 g xi măng (cách lấy theo tiêu chuẩn Việt Nam 4787-089) cho vào lọ

thuỷ tinh đậy kín.

Mẫu đƣợc đƣa về phòng thí nghiệm, đổ trên tờ giấy láng, trải thành 1 lớp mỏng.

Dùng nam châm để hút sắt kim loại lẫn trong xi măng. Sau đó, dùng phƣơng pháp chia tƣ

để lấy khoảng 25 g, nghiền nhỏ mẫu thu đƣợc trong cối mã não thành bột mịn để làm mẫu

phân tích. Phần còn lại giữ trong lọ thuỷ tinh đậy kín. Sấy mẫu ở 1050 C đến khối lƣợng

không đổi, trộn đều trƣớc khi cân để tiến hành phân tích.

21.2. PHÂN HUỶ MẪU

Cân chính xác a gam (khoảng 0,5 -0,7 g) mẫu vào cốc chịu nhiệt cỡ 250 ml, tẩm

ƣớt mẫu bằng nƣớc cất, dùng đũa thuỷ tinh dầm tan hết cục, thêm 1 gam NH4Cl. Đậy cốc

bằng mặt kính đồng hồ và cho từ từ 10 ml HCl đặc qua mỏ cốc, lắc đều, đun trên bếp cách

thuỷ khoảng 60 phút (vừa đun vừa khuấy). Nếu mẫu bốc gần khô thì lấy ra thêm tiếp 5 ml


HCl đặc nữa, đun tiếp cho đến khi đƣợc bã trắng. Lấy cốc ra, thêm 25 ml nƣớc cất đun

sôi, khuấy đều, để lắng và lọc gạn qua giấy lọc băng trắng vào bình định mức 100 ml.

Dùng dung dịch HCl 5 % rửa kết tủa và thành cốc, lọc gạn 3 lần sau đó chuyển kết tủa

vào giấy lọc, rửa lại kết tủa bằng nƣớc cất đun sôi đến hết ion Cl- (thử bằng dung dịch

AgNO3 5% trong HNO3) sau đó thêm nƣớc cất đến vạch mức, lắc đều, đƣợc dung dịch

A.

21.3. NGUYÊN TẮC ĐỊNH

Chuẩn độ Fe(III) trong dung dịch A bằng dung dịch chuẩn EDTA ở môi trƣờng pH

= 1,5-1,8 với chất chỉ thị axit sunfosalixylic. Kết thúc chuẩn độ khi màu dung dịch định

phân chuyển từ tím đỏ sang màu vàng nhạt.

Chuẩn độ ngƣợc để xác định tổng hàm lƣợng Al(III) và Fe(III) trong dung dịch A

bằng cách cho lƣợng dƣ chính xác EDTA, điều chỉnh môi trƣờng pH = 5, đun sôi dung

dịch sau đó chuẩn độ lƣợng EDTA dƣ bằng dung dịch chuẩn Zn2+

, với chất chỉ thị CuY-

PAN. Kết thúc chuẩn độ khi màu của dung dịch chuyển từ vàng sang màu xanh tím. Kết

hợp với kết quả xác định Fe(III) ở trên để tìm ra lƣợng nhôm có trong mẫu.

Canxi và magie đƣợc tách khỏi sắt, nhôm bằng amonihydroxit. Chuẩn độ canxi

bằng dung dịch chuẩn EDTA ở pH = 12 với chất chỉ thị murexit. Tại điểm tƣơng đƣơng,

dung dịch chuyển từ màu đỏ hồng sang màu tím.

Chuẩn độ xác định tổng lƣợng canxi và magie trong mẫu bằng dung dịch chuẩn

EDTA với chất chỉ thị ET-OO ở pH = 10. Xác định hàm lƣợng magie theo hiệu số thể

tích EDTA tiêu thụ qua hai phép chuẩn độ, từ đó xác định riêng canxi và magie.

21.4. QUY TRÌNH PHÂN TÍCH (THEO TCVN 139:1991)

21.4.1. Xác định hàm lượng Fe2O3

Hút chính xác 10,0 ml dung dịch A vào bình nón dung tích 250 ml, thêm 30 ml nƣớc

cất, 5 giọt dung dịch dung dịch H2O2 30%, đun nhẹ sau đó đun kỹ để loại hết H2O2 dƣ,

thêm 1 ml dung dịch axit sufosalixylic 10%, thêm nƣớc cất đến khoảng 100 ml. Dùng

dung dịch CH3COONa 10% để điều chỉnh pH đến 1,5-1,8 (dung dịch chuyển sang màu

tím sẫm). Đun nóng dung dịch đến 500C-60

0C rồi chuẩn độ bằng dung dịch chuẩn EDTA

nồng độ C0 (M) đến khi dung dịch chuyển từ màu đỏ tím sang màu vàng nhạt, hết V1 ml.

21.4.2. Xác định hàm lượng Al2O3


Hút chính xác 10 ml dung dịch A vào bình nón dung tích 250 ml, thêm một mẩu nhỏ

giấy chỉ thị công gô đỏ và nhỏ từ từ dung dịch CH3COONa 10% cho tới khi giấy chất chỉ

thị bắt đầu chuyển sang màu hồng, sau đó thêm 1 giọt dung dịch HCl 1:1. Thêm tiếp vào

bình chuẩn độ 25 ml dung dịch chuẩn EDTA nồng độ C0, đun sôi dung dịch, thêm 0,5

gam urotropin và tiếp tục đun sôi dung dịch 2 phút. Để nguội đến còn 60-700C, thêm 2

giọt dung dịch chất chỉ thị CuY- PAN , dung dịch có màu vàng (có thể dùng xylenol da

cam). Chuẩn độ lƣợng EDTA dƣ bằng dung dịch chuẩn Zn2+

(nồng độ C1) cho đến khi

dung dịch có màu xanh tím, hết V2 ml.

21.4.3.Xác định hàm lượng CaO.

a) Tách loại Ca và Mg ra khỏi Fe và Al:

Dùng pipet lấy 10 ml dung dịch A vào cốc chịu nhiệt cỡ 250 ml, thêm vào cốc 1 g

NH4Cl, đun nóng dung dịch đến 600C-70

0C và nhỏ từ từ dung dịch NH3 6 M đến khi kết

tủa hoàn toàn (dung dịch có mùi amoniac), thêm dƣ vài giọt dung dịch NH3 6 M nữa. Đun

sôi dung dịch trong thời gian 5 phút để kết tủa đông tụ và loại NH3 dƣ. Lọc dung dịch còn

nóng qua giấy lọc băng đỏ vào bình định mức 100 ml. Dùng dung dịch NH4NO3 2% nóng

rửa kết tủa 5 lần, mỗi lần khoảng 5 ml. Chuyển phễu có giấy lọc và kết tủa sang cốc 250

ml. Nhỏ từ từ từng giọt dung dịch HCl 1:1 (khoảng 10 ml) vào kết tủa để hoà tan kết tủa

ngay trên giấy lọc vào cốc 250 ml (không cần chọc thủng giấy lọc). Rửa giấy lọc bằng

nƣớc nóng và tiến hành kết tủa lại Fe(OH)3 nhƣ lần 1. Lọc và rửa kết tủa 5 lần, mỗi lần

bằng 5 ml dung dịch NH4NO3 2% nóng vào bình định mức 100 ml ở trên và thêm nƣớc

cất đến vạch mức, lắc kỹ, đƣợc dung dịch B.

b) Xác định Ca2+

: Lấy vào bình nón dung tích 250 ml gồm 10 ml dung dịch B, thêm

nƣớc cất đến khoảng 100 ml, thêm tiếp 5 ml dung dịch KOH 2M, đun nóng dung dịch cho

đến hết mùi amoniac, để nguội và thêm chất chỉ thị murexit. Chuẩn độ lƣợng Ca2+

trong

mẫu bằng dung dịch chuẩn EDTA đến khi dung dịch chuyển màu từ đỏ hồng sang màu

tím, hết V3 ml.

c) Xác định tổng hàm lƣợng Ca2+

và Mg2+

: Lấy 10,0 ml dung dịch B vào bình nón

dung tích 250 ml, thêm 10 ml dung dịch đệm pH = 10 và một ít chất chỉ thị ET-OO. Dùng

dung dịch chuẩn EDTA nồng độ C0 chuẩn độ đến khi dung dịch chuyển từ màu đỏ nho

sang màu xanh, hết V4 ml.

21.5. TÍNH TOÁN KẾT QUẢ:


Sinh viên tự thiết lập công thức tính hàm lƣợng (%) Al2O3, Fe2O3, CaO và MgO

trong mẫu cho trƣớc (a gam).

21.6. HOÁ CHẤT

- Mẫu xi măng Bút sơn đã đƣợc sấy khô có khối lƣợng chính xác, mỗi sinh viên một

mẫu.

- Dung dịch EDTA (nồng độ khoảng 0,02M), dung dịch Cu2+

, dung dịch Zn2+

dùng

để chuẩn độ (sinh viên tự xác định nồng độ),

- Chất chỉ thị PAN, axit sufosalyxilic 10%, murexit, ETOO. Dung dịch đệm pH=10,

urotropin, dung dịch AgNO3 5%.

- Các hoá chất cần thiết khác sinh viên tự pha từ: dung dịch HCl đặc, H2O2 30%,

dung dịch NH3 6M, KOH rắn, tinh thể NH4Cl, tinh thể MgSO4.7H2O, CH3COONa rắn,

tinh thể NH4NO3.

-----*-----

BÀI 22 XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG P2O5 TRONG PHÂN BÓN NPK

NPK là phân bón đa lƣợng cần thiết cho quá trình sinh trƣởng và phát triển của cây

trồng đƣợc pha chế từ amôphot (gồm NH4H2PO4 và (NH4)2HPO4 có 12 % N và 47-52

% P2O5) ; đi amôphot (gồm có (NH4)2HPO4 chứa 18-21 % N và 50-54 % P2O5) có trộn

thêm K2SO4 và KCl.

Nitrophot K là loại phân bón hỗn hợp của amôphôt và KNO3 chứa 12-16 % N,

12-16 % K2O và 12-16 % % P2O5.

Ngoài ra, tuỳ theo loại cây trồng ngƣời ta có thể thay đổi thành phần N, P, K

trong thành phần phân bón phức hợp.

Kali là kim loại kiềm, khó có phản ứng phân tích thể tích phù hợp; để phân tích

nó, một phƣơng pháp thích hợp là phân tích quang kế ngọn lửa, chúng ta sẽ không đề cập

trong giáo trình này.

Nitơ cũng là nguyên tố đa lƣợng, phân tích đƣợc bắt đầu với việc vô cơ hoá mẫu

bằng H2SO4 có chất xúc tác cu2+

để chuyển các dạng của phân nitơ về NH4+, tiếp theo là

kiềm hoá dung dịch và cất định lƣợng bằng lôi cuốn hơi nƣớc vào một dung dịch axít để


rồi sau đó chuẩn độ axít – bazơ. Chúng ta sẽ gặp phép phân tích này trong phần phân tích

nƣớc mắm ở bài 26 trang72-75.

22.1.NGUYÊN TẮC XÁC ĐỊNH PHOTPHO (TÍNH THEO P2O5)

*Hoà tan mẫu: mẫu phân bón Nitrophot K đƣợc hoà tan hoàn toàn trong nƣớc thành

dung dịch PO43-

.

*Xác định tổng hàm lƣợng PO43-

theo phƣơng pháp axit – bazơ.

- Kết tủa PO43-

bằng hỗn hợp nitromolipdic ( NH4)2MoO4 + HNO3:

H3PO4+21 (NH4)2MoO4 +21HNO3 (NH4)3[P(Mo3O10)4] + 21NH4NO3+12 H2O

- Lọc, rửa kết tủa đến sạch HNO3 và hoà tan kết tủa trong lƣợng dƣ, chính xác

NaOH và chuẩn độ lƣợng NaOH dƣ bằng dung dịch chuẩn HCl với chất chỉ thị

phenolphtalein.

(NH4)3[P(Mo3O10)4] + 23 NaOH NaNH4HPO4 + (NH4)2MoO4 +11Na2MoO4 + 11 H2O

Nếu hoà tan kết tủa bằng NaOH thƣờng mất thêm một lƣợng NaOH do có phản ứng:

NH4+

+ OH- NH3 + H2O

Do đó, để tránh sai số này ngƣời ta thêm anđehit focmic trƣớc khi hoà tan kết tủa

bằng NaOH, khi đó HCHO sẽ kết hợp với NH4+ tạo thành urotroppin (CH2)6N4:

4(NH4)3[P(Mo3O10)4] + 104 NaOH + 18 HCHO 4 Na2HPO4 + 48Na2MoO4 + 3

(CH2)6N4 + 74 H2O.


Cân chính xác trên cân phân tích a gam (khoảng 1 gam) phân bón NPK (mẫu phân

bón nitrophotska ) vào cốc chịu nhiệt cỡ 250 ml, hoà tan bằng 50 ml nƣớc cất, lọc bỏ

phần không tan qua giấy lọc băng vàng vào bình định mức 100 ml, định mức đến vạch,

lắc đều đƣợc dung dịch A.

Hút chính xác 10 ml dung dịch A vào cốc chịu nhiệt cỡ 250 ml, thêm 10 ml

NH4NO3 5%, đun nóng tới khoảng 60 oC . Lấy cốc ra, vừa khuấy vừa thêm từng giọt dung

dịch dung dịch nitromolipđic 0,5 M đến hết 20 ml. Làm muồi kết tủa 60 phút. Rửa gạn

kết tủa bằng dung dịch KNO3 5% khoảng 10 lần vào giấy lọc băng xanh, sau đó chuyển

hết kết tủa lên phễu. Tiếp tục rửa trên phễu đến hết phản ứng axit (lấy khoảng 1 ml nƣớc

rửa, thêm 1 giọt dung dịch phenolphtalein và 1 giọt dung dịch NaOH 0,1 M, nếu dung

dịch có mầu hồng là đƣợc).


Chuyển kết tủa và giấy lọc vào cốc, thêm vào đó 10 ml dung dịch anđehit focmic (đã

điều chỉnh môi trƣờng trung tính với phenolphtalein). Thêm chính xác một lƣợng dung

dịch chuẩn NaOH 0,25M tới khi tan hết kết tủa, dung dịch có màu hồng, thêm tiếp 5 ml

nữa để NaOH dƣ (ghi tổng thể tích NaOH đã cho vào). Từ buret chuẩn độ lƣợng NaOH

dƣ bằng dung dịch chuẩn HCl (nồng độ 0,05M) với chất chỉ thị phenolphtalein đến khi

dung dịch mất màu hồng, hết V ml.


Sinh viên tự thiết lập công thức tính hàm lƣợng phần trăm P2O5 trong phân bón NPK

và báo cáo kết quả.

22.4. HOÁ CHẤT

- Mẫu phân tích: phân bón nitrophotska: mỗi sinh viên nhận một mẫu phân tích, (có

thể sinh viên tự cân mẫu).

- Dung dịch hỗn hợp nitromolipdic, HCl 6N, NH3 25 %.

- KNO3 tinh thể, chất gốc H2C2O4 .2H2O

- Dung dịch NaOH, HCl để chuẩn độ chƣa có nồng độ chính xác.

- Chất chỉ thị phenolphtalein, metyl vàng

-------*------

BÀI 23 XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG Mn TRONG QUẶNG PYROLUZIT


Dựa trên sự khử MnO2 khi đun nóng:

MnO2 + 2 Cl- + 4 H

+ Mn

2+ + 2 H2O + Cl2

Khí clo tự do tách ra đƣợc thu vào dung dịch KI, phản ứng này làm giải phóng ra

lƣợng iot tƣơng đƣơng. Sau khi kết thúc phản ứng ngƣời ta cho lƣợng iot tạo thành vào

bình định mức, pha loãng đến vạch mức, lắc dều và hút thể tích xác định iôt để chuẩn độ

bằng dung dịch chuẩn Na2S2O3. Từ đó tính đƣợc hàm lƣợng MnO2 trong piroluzit.



Cân trên cân phân tích khoảng 0,5 - 0,6 g piroluzit cho vào bình vurx, còn ống dẫn

khí nhúng vào dung dịch clo và cho dung dịch KI vào bình hấp thụ, ở cổ bình cầu có lắp

phễu chiết cuống dài đến gần đáy bình cầu, cho vào phễu 50 ml HCl 30%.

Cho HCl qua phễu bình cầu, đun nhẹ bình trên bếp cách cát, sau đó đun mạnh đến

khi toàn bộ lƣợng cân piroluzit tan trong HCl (ở đáy bình cầu có thể còn tạp chất SiO2

không tan ).

Sau khi kết thúc quá trình tách clo, tháo bình hấp thụ, rửa ống dẫn khí bằng nƣớc cất

và cho nƣớc rửa vào bình hấp thụ. Làm lạnh bình hấp thụ, sau đó chuyển định lƣợng vào

bình định mức 250 ml. Rửa bình hấp thụ vài lần bằng nƣớc cất và cho vào định mức trên.

Định mức đến vạch bằng nƣớc cất, lắc đều. Hút 25 ml dung dịch vào bình nón dung tích

250 ml và chuẩn độ iot sinh ra bằng dung dịch chuẩn Na2S2O3 nồng độ C1 với chỉ thị hồ

tinh bột hết V1ml.


Sinh viên tự thiết lập công thức tính hàm lƣợng MnO2 (%)trong piroluzit.

23.4. HOÁ CHẤT

- Mẫu phân tích: sinh viên tự cân.

- Dung dịch Na2S2O3 dùng để chuẩn độ chƣa có nồng độ xác định.

- Các dung dịch HCl 30 %, KI, chỉ thị hồ tinh bột.

-----*-----

CHƢƠNG 8

PHÂN TÍCH MÔI TRƢỜNG

Có rất nhiều chỉ tiêu cần phân tích trong môi trƣờng, đó là các kim loại mà đặc biệt là các

kim loại có tính độc cao nhƣ thuỷ ngân, asen, chì, cadimi …, các chất hữu cơ cũng có tính

độc cao nhƣ phenol, các hợp chất cơ-clo, các thuốc bảo vệ thực vật …, ngoài ra các chỉ

tiêu về nhu cầu tối thiểu của môi trƣờng sống nhƣ oxi trong nƣớc, nƣớc thải, các chất độc

hại trong không khí …cũng đƣợc quan tâm. Trong chƣơng này, chúng ta đề cập tới phân

tích một vài chỉ tiêu trong nƣớc và nƣớc thải bằng phân tích thể tích.


BÀI 24 PHÂN TÍCH MỘT SỐ CHỈ TIÊU HOÁ HỌC CỦA NƢỚC VÀ NƢỚC THẢI

24.1. XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG OXY HOÀ TAN (DO) TRONG NƢỚC MÁY

Tất cả các sinh vật quý hiếu khí đều cần oxi cho quá trình hô hấp để sống. Các sinh

vật trên cạn sử dụng oxy không khí, còn các sinh vật sống trong nƣớc lấy oxi từ oxi hoà

tan trong nƣớc.

Oxy tan trong nƣớc rất ít, độ bão hoà của oxi trong nƣớc sạch ở 00 C khoảng 14-15

ppm. Nhiệt độ càng tăng độ tan của oxi vào nƣớc càng giảm. Trong nƣớc có các loại thực

vật sống, do quá trình quang hợp giải phóng ra oxi thì ở những vùng đó lƣợng oxi trong

nƣớc nhiều trên mức bão hoà có thể tới 200% còn gọi là siêu bão hoà.

* DO trong nƣớc đƣợc điều chỉnh bởi:

- Sự trao đổi giữa không khí và nƣớc.

- Oxi đƣợc giải phóng do quá trình quang hợp của các thực vật sống trong nƣớc

( Hai quá trình này làm cho độ hoà tan của oxi đạt bão hoà và siêu bão hoà).

- Do động vật, thực vật và các sinh vật phân huỷ tiêu thụ quá trình này làm giảm

DO trong nƣớc.

* Giá trị DO biến đổi theo nhịp điệu ngày và đêm: cực đại vào giữa trƣa và cực tiểu

vào ban đêm.

* Giá trị DO biến đổi theo chiều sâu của nƣớc, oxy thƣờng hoà tan nhiều ở lớp nƣớc

mặt (tầng quang hợp).

* Căn cứ vào giá trị DO có thể biến mức độ ô nhiễm của nguồn nƣớc, trong nƣớc

thải có chứa nhiều hợp chất hữu cơ thì DO giảm đáng kể. Hàm lƣợng oxi trong nƣớc sạch

vào khoảng 5-6 mg/l, thấp hơn giá trị này là nƣớc bị ô nhiễm.

24.1.1. Nguyên tắc xác định

Để xác định DO ngƣời ta thƣờng dùng phƣơng pháp Winkler còn gọi là phƣơng

pháp iot. Phƣơng pháp này dựa trên nguyên tắc oxi tan trong nƣớc oxi hoá định lƣợng

Mn(II) thành MnO2 trong môi trƣờng kiềm.

Mn2+

+ 2OH- + 1/2O2 MnO2 + H2O (24.1)

MnO2 tạo ra sẽ oxi hoá I- giải phóng ra I2 trong môi trƣờng axit

MnO2 + 4H+ + 2I

- Mn

2+ + I2 + 2H2O (24.2)

Cộng hai phƣơng trình (24.1) và (24.2) ta đƣợc

1/2 O2 + 2I- + 2H

+ I2 + H2O


Lƣợng I2 thoát ra tƣơng đƣơng với lƣợng oxi hoà tan trong nƣớc. Chuẩn độ lƣợng I2

thoát ra bằng dung dịch chuẩn Na2S2O3 với chất chỉ thị hồ tinh bột ta sẽ tính đƣợc lƣợng

DO

I2 + 2 Na2S2O3 Na2S4O6 + 2NaI

Để đảm bảo độ chính xác kết quả phân tích, cần chú ý mấy điểm sau:

- Tránh hấp thụ thêm không khí vào nƣớc trong quá trình lấy mẫu và bảo quản mẫu.

- Cần cố định lƣợng DO có trong nƣớc, tránh mất oxi trong quá trình vận chuyển do

khuyếch tán và sự thay đổi nhiệt độ cũng nhƣ sự di động của các vi khuẩn hiếu khí có

trong nƣớc, bằng cách cứ 300 ml mẫu thêm vào 0,7 ml H2SO4 đặc, 1 ml NaNO3 và giữ ở

nơi tối với nhiệt độ từ 0-50C.

- Trƣớc khi phân tích cần xử lí mẫu để loại trừ ảnh hƣởng của các chất oxi hoá (Fe3+

,

NO2 -...) có khả năng oxi hoá I

- thành I2 làm cho kết quả phân tích cao hơn giá trị thực và

các chất khử (Fe2+

, S2-

, SO3- ...) có khả năng khử I2 thành I

- làm cho kết quả phân tích thấp

hơn giá trị thực.

24.1.2. Quy trình phân tích

Mẫu nƣớc đƣợc lấy cẩn thận thật đầy vào chai chuyên dụng (gọi là chai BDD) có

dung tích 300 ml. Để yên, thêm ngay 1 ml dung dịch MnSO4 (chuẩn bị bằng cách hoà tan

100 gam MnSO4.4H2O trong 200 ml nƣớc cất đun đã sôi để đuổi hết oxy hoà tan, nếu

dung dịch vẫn vẩn đục thì lọc) và 1 ml dung dịch KI trong KOH (chuẩn bị bằng cách hoà

tan 100g KOH và 50g KI trong 200 ml nƣớc cất để đun sôi). Khi thêm nên dùng pipet để

đƣa thuốc thử vào lớp nƣớc sâu trong chai.

Chai chứa mẫu sau khi cố định, nút chặt và dốc ngƣợc xuôi nhiều lần để trộn đều.

Để yên tới khi kết tủa MnO2 lắng xuống khoảng nửa chai. Thêm 1ml H2SO4 đặc và 1 ml

H3PO4 đặc (để che Fe(III) ), đậy nút và đảo trộn vài lần tới khi kết tủa tan hết.

Lấy 100,0 ml dung dịch cho vào bình nón dung tích 250 ml, thêm khoảng 5 giọt

dung dịch chất chỉ thị hồ tinh bột, chuẩn độ bằng dung dịch chuẩn natri thiosunfat

Na2S2O3, nồng độ C1 (0,01 M) tới khi dung dịch chuyển màu, hết V1ml.

24.2. XÁC ĐỊNH NHU CẦU ÔXY HOÁ HỌC (COD - CHEMICAL OXYGEN DEMAND)

24.2.1.Nguyên tắc

Các chất vô cơ và hƣũ cơ trong mẫu đƣợc oxy hoá bằng K2Cr2O7 trong dung dịch

H2SO4 50%, có xúc tác Ag2SO4 khi đun hồi lƣu mẫu nƣớc. Ảnh hƣởng của Cl- đƣợc loại

trừ bằng HgSO4. Lƣợng dƣ K2Cr2O7 đƣợc chuẩn độ bằng dung dịch chuẩn amoni sắt (II)


sunfat, sử dụng chỉ thị feroin (phức Fe(II)-o. phenantrolin) hoặc chỉ thị điphenyl amoni

sunfonat (dung dịch chuyển từ tím đỏ sang xanh tím).

Kết quả COD không mô tả quan hệ với BOD (nhu cầu oxy sinh hoá) của nƣớc thải

hoặc với tổng hàm lƣợng các bon hữu cơ (TOC).

Phƣơng pháp này có thể ứng dụng xác định COD trong mẫu nƣớc thải công nghiệp

và mỹ phẩm có hàm lƣợng các bon hữu cơ lớn hơn 50 mg/l. Đối với những mẫu có hàm

lƣợng các bon thấp nhƣ những mẫu nƣớc thải bề mặt cần sử dụng phƣơng pháp phân tích

COD nồng độ thấp.

24.2.2. Lấy mẫu và bảo quản

Mẫu đƣợc lấy vào chai thuỷ tinh (trƣờng hợp không có chất hữu cơ có thể lấy mẫu vào

chai nhựa) sau đó axit hoá mẫu bằng axit sunfuric đến pH < 2 và giữ ở 40C đến khi phân

tích.


Lấy 50,0 ml mẫu cần phân tích (hoặc lƣợng mẫu ít hơn thì pha loãng đến 50 ml

bằng nƣớc cất) vào bình cầu 1 cổ dung tích 250 ml để đun hồi lƣu, thêm 1 g HgSO4, vài

viên đá bọt. Thêm 5 ml H2SO4 đặc, lắc mạnh đến khi HgSO4 tan hết. Đặt bình cầu vào

bát có đá và thêm chậm (đồng thời lắc mạnh) 25 ml K2Cr2O7 nồng độ Co (0,005 M). Sau

đó thêm 5 ml dung dịch Ag2SO4 5 % pha trong H2SO4 vào bình cầu đã đƣợc làm lạnh, lắc

đều. Lắp sinh hàn hồi lƣu và đun hồi lƣu trong 2h (với một số mẫu nƣớc thải có thể rút

ngắn thời gian).

Để nguội bình cầu và rửa sinh hàn bằng 25 ml nƣớc cất. Nếu dùng bình cầu đáy

tròn cần chuyển dung dịch vào bình nón 250 ml, rửa bình cầu 3-4 lần bằng nƣớc cất và

để nguội dung dịch đến nhiệt độ phòng. Thêm 8-10 giọt dung dịch chỉ thị ferroin vào

dung dịch và chuẩn độ K2Cr2O7 dƣ bằng dung dịch chuẩn Fe(II) 0,025 M đến khi dung

dịch chuyển từ màu xanh lá cây sang hơi đỏ hết V2 ml.

Cần tiến hành phép phân tích với mẫu trắng tƣơng tự nhƣ trên.


Sinh viên tự thiết lập công thức tính hàm lƣợng DO, COD trong mẫu phân tích

(mg/lit)

24.4. HOÁ CHẤT

- Dung dịch feroin: Hoà tan 1,48g 1,10 phenantrolin với 0,70 g FeSO4.7 H2O trong

100 ml H2O + H2SO4 loãng


- Dung dịch Na2S2O3, I2 Fe(II), K2Cr2O7 dùng để chuẩn độ chƣa có nồng độ chính

xác; dung dịch chất chỉ thị hồ tinh bột.

- Các hoá chất cần thiết khác, sinh viên tự pha từ tinh thể MnSO4.4H2O, KOH, KI,

H2SO4 đặc, H3PO4 đặc, Ag2SO4, HgSO4.

----*-----

BÀI 25 PHÂN TÍCH MỘT SỐ CHỈ TIÊU HOÁ HỌC CỦA NƢỚC BỀ MẶT

25.1. XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG SO42-

Nguyên tắc: Trong môi trƣờng có pH= 5-6, tiến hành kết tủa SO42-

dƣới dạng BaSO4.

Lọc rửa kết tủa và hoà tan kết tủa bằng lƣợng dƣ chính xác dung dịch chuẩn EDTA trong

môi trƣờng NH3 (pH=11) sau đó chuẩn độ lƣợng EDTA dƣ bằng dung dịch chuẩn MgCl2

với chất chỉ thị ETOO.

Cách tiến hành: Lấy 50 ml mẫu nƣớc cần phân tích (đã đƣợc lọc trong) vào cốc chịu

nhiệt cỡ 250 ml, thêm 4-5 giọt dung dịch HCl 1:5 để dung dịch có pH 5-6. Đặt cốc lên

bếp điện, đun nóng 80-90 0C (tránh sôi), thêm 10-15 ml dung dịch BaCl2 10 %, khuấy đều

dung dịch trong khoảng 5 phút để phản ứng kết tủa xảy ra hoàn toàn. Để yên 45 phút để

làm muồi kết tủa. Lọc gạn kết tủa qua giấy lọc băng xanh, rửa kết tủa bằng nƣớc cất nóng

đến hết ion Cl-. Chuyển kết tủa vào cốc 250 ml, thêm 10 ml NH3 đặc, 25 ml dung dịch

chuẩn EDTA nồng độ Co (khoảng 0,02M), 10 ml đệm amoni/ amoniac pH=10, một ít

chất chỉ thị ETOO, dung dịch có mầu xanh biếc. Chuẩn độ EDTA dƣ bằng dung dịch

chuẩn Zn2+

(C1) đến khi dung dịch có mầu đỏ nho, hết V1ml.

25.2. XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG H2S

Nguyên tắc: Cho lƣợng dƣ I2 để oxi hoá H2S, sau đó dùng dung dịch chuẩn Na2S2O3 để

chuẩn độ lƣợng I2 dƣ.

H2S + I2 S + 2 HI

2 Na2S2O3 + I2 2 NaI + Na2S4O6

Cách tiến hành: Lấy 50 ml mẫu nƣớc cần phân tích cho vào bình nón dung tích 250 ml.

Thêm chính xác 10 ml dung dịch chuẩn I2 (nồng độ khoảng 0,025M) vào bình nón, đậy

kín, lắc đều. Để yên vài phút, lấy ra chuẩn độ bằng dung dịch chuẩn Na2S2O3 nồng độ C2

đến khi có mầu vàng nhạt, thêm 1 ml hồ tinh bột, dung dịch có màu xanh và tiếp tục

chuẩn độ bằng dung dịch chuẩn Na2S2O3 đến khi mất màu xanh và trở lại mầu sắc của

mẫu nƣớc ban đầu, hết V2 ml.

25.3. XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG Cl-

(THEO PHƢƠNG PHÁP MOHR)


Nguyên tắc: Dùng dung dịch chuẩn AgNO3 chuẩn độ Cl- có trong mẫu với chất chỉ thị

K2CrO4 đến khi kết tủa chuyển từ trắng sang đỏ nâu. Lƣợng lớn S2-

có trong mẫu cản trở

phép xác định sẽ đƣợc loại trừ bằng dung dịch Zn2+.

Ag+ + Cl

- AgCl

2Ag+ + CrO4

2- Ag2CrO4

Cách tiến hành: Hút 50,0 ml mẫu nƣớc cần phân tích vào bình nón dung tích 250 ml,

thêm 2 giọt dung dịch chất chỉ thị phenolphtalein, nếu thấy dung dịch có mầu đỏ thì thêm

vài giọt dung dịch H2SO4 10 % đến khi mất màu. Nếu mẫu phân tích không có mầu thì

thêm NaOH đến khi có mầu hơi hồng rồi mới cho H2SO4 nhƣ trên. Nhƣ vậy, dung dịch có

pH=6-7. Thêm 5 ml dung dịch Zn(NO3)2 5 % và lọc bỏ kết tủa ZnS. Rủa sạch kết tủa

bằng nƣớc nóng, thêm 1-2 ml dung dịch K2CrO4 5 % và dùng dung dịch chuẩn AgNO3

(C3) chuẩn độ đến khi dung dịch xuất hiện kết tủa đỏ gạch, hết V3ml.

25.4. XÁC ĐỊNH ĐỘ AXIT

Độ axit là lƣợng axit trong nƣớc có phản ứng trung hoà với bazơ theo chất chỉ thị

phenolphtalein, đƣợc tính bằng số mili đƣơng lƣợng H+ có trong 1 lit nƣớc.

- Lấy 50 ml mẫu nƣớc vào bình nón dung tích 250 ml, thêm 2-3 giọt dung dịch

chất chỉ thị phenolphtalein 0,1 % và chuẩn độ bằng dung dịch chuẩn NaOH nồng độ C4

đến khi xuất hiện màu hồng nhạt, hết V4ml.

25.5. XÁC ĐỊNH ĐỘ KIỀM

Độ kiềm của nƣớc dùng để chỉ tổng hàm lƣợng các ion OH-, CO3

2-, HCO3

- và các

loại muối của axit yếu có trong nƣớc. Tuy nhiên, trong nƣớc thông thƣờng chủ yếu chỉ có

HCO3- và CO3

2- nên tổng số mili đƣơng lƣợng 2 chất này gọi là độ kiềm. Dùng HCl

để chuẩn độ các ion trên với hai chất chỉ thị phenolphtalein và metyldacam ta tìm đƣợc số

miliđƣơng lƣợng tổng cộng.

- Lấy 50 ml mẫu nƣớc cần phân tích vào bình nón dung tích 250 ml, thêm 2-3 giọt

dung dịch chất chỉ thị phenolphtalein 0,1 %. Nếu dung dịch có màu đỏ thì dùng dung dịch

chuẩn HCl có nồng độ C5 để chuẩn độ đến khi dung dịch mất màu. Sau khi chuẩn độ xong

lần 1 hoặc nhỏ phenolphtalein mà dung dịch không có màu thì nhỏ tiếp 3 giọt dung dịch

metyl da cam và chuẩn độ lần thứ hai đến khi dung dịch chuyển sang màu đỏ, hết V5 ml.

25.6. XÁC ĐỊNH ĐỘ CỨNG

Nƣớc tự nhiên có chứa các loại muối HCO3-, Cl

-, SO4

2- của các kim loại canxi và

magiê. Nƣớc có chứa ít muối canxi và magiê gọi là nƣớc mềm, nƣớc chứa nhiều muối

canxi và magiê gọi là nƣớc cứng. Có mấy loại độ cứng sau:


- Độ cứng tạm thời: phụ thuộc vào hàm lƣợng các muối Ca(HCO3)2 và

Mg(HCO3)2 tan trong nƣớc. Khi đun sôi, hai muối này chuyển thành CaCO3 và MgCO3

và giải phóng CO2, khi đó nƣớc mất hẳn độ cứng tạm thời.

- Độ cứng vĩnh cửu: tuỳ thuộc vào lƣợng các muối sunfat và clorua của canxi và

magiê. Độ cứng này không thay đổi khi đun nóng.

- Độ cứng toàn phần là tổng độ cứng tạm thời và độ cứng vĩnh cửu. Khi phân

tích nƣớc, độ cứng toàn phần và độ cứng tạm thời đƣợc xác định trực tiếp bằng thí

nghiệm, sau đó suy ra độ cứng vĩnh cửu. Độ cứng toàn phần và độ cứng tạm thời đƣợc

tính bằng số mg CaCO3 có trong 1 lit nƣớc.

Mẫu nƣớc để phân tích độ cứng phải thoả mãn các yêu cầu sau:

+ Không có màu và chất lơ lửng (nếu có, phải lọc và pha loãng)

+ Không có phản ứng kiềm với phenolphtalein (nếu có phải trung hoà bằng HCl)

+ Không có ion sắt.

Xác định độ cứng toàn phần (theo phƣơng pháp complexon)

Nguyên tắc: Phƣơng pháp dựa trên sự tạo phức của Ca2+

và Mg2+

với EDTA trong môi

trƣờng đệm amoniac có pH = 11, sử dụng chất chỉ thị ETOO. Nếu hàm lƣợng Mg2+

trong

mẫu nhỏ cần thêm vào mẫu lƣợng nhỏ MgY2-

hoặc pha nó vào dung dịch đệm. Các ion

Fe3+

, Cu2+

, Ni2+

... cản trở phép chuẩn độ vì chúng tạo phức bền với EDTA và ETOO nên

phải đƣợc che trƣớc khi chuẩn độ bằng CN- hoặc S

2-.

Cách tiến hành : Lấy 50,0 ml mẫu nƣớc, thêm 10 ml dung dịch đệm NH4+-NH3 có

pH=10 (nếu độ kiềm của mẫu nƣớc lớn, cần thêm HCl 0,1 M để điều chỉnh về pH = 7-8

sau đó mới thêm dung dịch đệm), thêm chất chỉ thị ETOO, dung dịch có mầu đỏ nho.

Dùng dung dịch chuẩn EDTA có nồng độ Co để chuẩn độ đến khi dung dịch chuyển sang

mầu xanh biếc, hết V6ml.

Chú ý: Nếu sự chuyển màu không rõ ràng, tức là trong dung dịch có mặt các ion

cản thì cần tiến hành chuẩn độ lại mẫu nƣớc khác bằng cách thêm vài giọt dung dịch dung

dịch KCN 5 %, sau đó thêm chất chỉ thị và tiến hành chuẩn độ nhƣ trên.

Xác định độ cứng tạm thời:

Nguyên tắc: Dùng dung dịch HCl chuẩn độ HCO3-, sau đó đun sôi lƣợng nƣớc khác trong

thời gian nhất định để loại bỏ độ cứng tạm thời và chuẩn độ lại dung dịch đã lọc và tính

toán so sánh để tìm độ cứng tạm thời.

Chú ý: Cách làm này loại bỏ ảnh hƣởng của muối hiđro cácbonat của Fe, Na. K...

đến độ cứng tạm thời.


Cách tiến hành:

- Trƣờng hợp 1: Nƣớc có pH < 8,4 (nhỏ phenolphtalein vào đƣợc dung dịch

không màu)

Hút 50,0 ml mẫu vào bình nón dung tích 250 ml, thêm 2-3 giọt dung dịch chất chỉ

thị metyl dacam. Dùng dung dịch chuẩn HCl nồng độ C5 để chuẩn độ đến khi dung dịch

có màu hồng hết V7 ml.

Hút 100,0 ml mẫu nƣớc khác vào cốc chịu nhiệt cỡ 250 ml, đun sôi 30-60 phút.

Trong quá trình đun phải thêm nƣớc cất để giữ thể tích dung dịch không đổi. Để nguội và

lọc qua giấy lọc định tính khô (bỏ đi 15-20 ml đầu tiên) vào bình nón dung tích 250 ml.

Hút 100 ml dung dịch đã lọc vào bình nón dung tích 250 ml và nhỏ vài giọt dung dịch

metyl dacam, dùng HCl nồng độ C5 chuẩn độ đến khi có mầu vàng, hết V8 ml.

- Trƣờng hợp 2: Nƣớc có pH > 8,4 (nhỏ phenolphtalein vào, dung dịch có mầu

đỏ), khi đó mẫu phân tích có muối cacbonat của kim loại kiềm :

Hút 50,0 ml mẫu vào bình nón dung tích 250 ml, thêm 2-3 giọt dung dịch chất chỉ

thị phenolphtalein. Dùng dung dịch chuẩn HCl (C5) để chuẩn độ đến khi dung dịch mất

màu hồng, hết V9 ml. Thêm tiếp 3 giọt dung dịch metyl da cam và tiếp tục chuẩn độ bằng

HCl đến khi có màu đỏ vàng, hết V10 ml.

- Trƣờng hợp 3: (Nhỏ phenolphtalein vào, nƣớc chƣa đun sôi đã có mầu đỏ, càng

đun càng đỏ thắm), khi đó dung dịch có chứa cả muối CO32-

và HCO3-, cách tiến hành

nhƣ sau: - Làm thí nghiệm nhƣ trƣờng hợp 2 để xác định V9 và V10

- Làm thí nghiệm nhƣ trƣờng hợp 4 để xác định V3 và V4.

- Trƣờng hợp 4 : (Nhỏ phenolphtalein vào, đun sôi 5-7 phút, dung dịch mới có

màu đỏ. Trƣờng hợp này dung dịch có NaHCO3 và KHCO3...)

Hút 50,0 ml mẫu vào bình nón dung tích 250 ml, thêm 2-3 giọt dung dịch chất

chỉ thị metyl dacam. Dùng dung dịch chuẩn HCl (C5) để chuẩn độ đến khi dung dịch có

màu hồng, hết V11 ml.

Hút 50,0 ml mẫu khác vào bình nón dung tích 250 ml và cho một lƣợng NaOH

0,05 M bằng lƣợng HCl đã tiêu tốn ở trên, đun dung dịch vừa đến sôi thì lọc nhanh, thêm

3 giọt dung dịch metyl dacam vào nƣớc lọc và chuẩn độ bằng HCl đến màu đỏ vàng, hết

V12 ml.

25.7. XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG Ca2+

Cách tiến hành: Lấy 100 ml mẫu nƣớc cho vào cốc chịu nhiệt cỡ 250 ml, thêm 3 giọt

metyl da cam. Dùng đũa thuỷ tinh khuấy đều, cho từ từ HCl (1:10) đến khi dung dịch có


màu đỏ. Đun gần sôi dung dịch và thêm 10 ml NH4Cl 10 % và tiếp tục khuấy đều. Sau đó,

thêm 15 ml (NH4)C2O4 5 % vào dung dịch và để yên 15 phút. Thêm vài giọt dung dịch

NH3 25 % đến khi có màu vàng. Lấy cốc ra khỏi bếp để yên 1 giờ để làm muồi kết tủa.

Lọc kết tủa qua giấy lọc băng xanh. Rửa kết tủa bằng (NH4)2C2O4 bão hoà sau đó rửa lại

bằng nƣớc cất đến sạch ion C2O42-

(thử lại bằng dung dịch AgNO3).

Dùng 25 ml H2SO4 (1:5) để hoà tan kết tủa trên giấy lọc vào bình nón dung tích 250

ml. Đun nóng đến 80 0C và chuẩn độ lƣợng H2C2O4 sinh ra bằng dung dịch chuẩn KMnO4

(C6) đến khi xuất hiện màu hồng, hết V13 ml.


Sinh viên tự thiết lập công thức tính hàm lƣợng (mg/l) các đại lƣợng cần xác định

trong bài.

25.9. HOÁ CHẤT

- Mẫu nƣớc sông dùng để thí nghiệm, mỗi sinh viên một mẫu 500 ml.

- Các dung dịch dùng để chuẩn độ chƣa có nồng độ chính xác: Mg2+

, Zn2+

, Na2S2O3,

I2, AgNO3, HCl.

- Các chất chỉ thị ETOO, phenolphtalein, metyl da cam, K2CrO4, hồ tinh bột.

- Các hoá chất cần thiết khác, sinh viên tự pha từ dung dịch NH3 đặc, tinh thể

NH4Cl, Na2H2Y .2H2O, NaOH viên, KCN rắn./.

-------*--------

CHƢƠNG 9

PHÂN TÍCH THỰC PHẨM

Phân tích thực phẩm có đặc điểm riêng là các mẫu ít có tính độc hại cao nhƣ các

mẫu phân tích môi trƣờng và công nghiệp trƣớc đây, tuy nhiên, các mẫu thƣờng có nền

phức tạp, cần phải xử lý mẫu cũng nhiều qua giai đoạn. Chúng ta sẽ đề cập trong chƣơng

này các mẫu nƣớc mắm, đƣờng, rƣợu và muối iot…Các công việc của phép phân tích

bao gồm: phá mẫu, tách loại tạp chất và cuối cùng là phân tích thể tích.

BÀI 26 PHÂN TÍCH MỘT SỐ CHỈ TIÊU HOÁ HỌC CỦA NƢỚC MẮM

* Nƣớc mắm là sản phẩm của sự thuỷ phân tự nhiên thịt của cá bởi các men tiêu hoá

chất đạm proteaza của cá và các vi sinh vật có trong cá trong môi trƣờng muối đậm đặc.


Dựa trên qui trình sản xuất nƣớc mắm, thịt của cá có thể thuỷ phân thành nƣớc mắm

tốt chứa các chất đạm hoà tan hoặc nƣớc mắm hỏng chứa các chất đạm xấu, NH3... do đó

cần kiểm nghiệm:

- Hàm lƣợng axit qui về axit axetic;

- Hàm lƣợng muối NaCl;

- Hàm lƣợng N toàn phần và

- Hàm lƣợng N-focmon.


Lắc kỹ chai nƣớc mắm, lọc qua giấy lọc vào bình sạch, khô. Hút chính xác V ml

(khoảng 10 ml) nƣớc mắm đã lọc và chuyển vào bình đựng mức 100 ml. Thêm nƣớc cất

đến vạch, lắc đều, đƣợc dung dịch A.

26.2. QUI TRÌNH PHÂN TÍCH (THEO TCVN 1520-74)

26.2.1. Xác định độ axit trong nước mắm (tính theo CH3COOH)

Lấy 10,0 ml dung dịch A vào bình nón dung tích 250 ml , thêm nƣớc cất đến thể tích

gấp đôi, thêm 3 giọt dung dịch dung dịch chất chỉ thị phenolphtalein và chuẩn độ bằng

dung dịch chuẩn NaOH nồng độ C1 (0,02M) đến xuất hiện màu hồng hết V1 ml.

26.2.2. Xác định hàm lượng muối NaCl

Lấy chính xác 1,0 ml dung dịch A vào bình nón dung tích 250 ml, thêm khoảng 20 ml

nƣớc cất, 5 giọt dung dịch phenolphtalein. Nếu dung dịch không có màu hồng thì dùng

NaHCO3 5% thêm từng giọt dung dịch cho tới khi xuất hiện màu hồng, sau đó thêm từng

giọt dung dịch CH3COOH 5% điều chỉnh cho tới khi mất màu hồng. Thêm vào bình nón

dung tích 10 giọt dung dịch chất chỉ thị K2CrO4 10% và chuẩn độ bằng dung dịch chuẩn

AgNO3 có nồng độ C2 tới khi xuất hiện màu đỏ nâu, hết V2 ml.

26.2.3. Xác định hàm lượng N-focmon trong nước mắm

Các axit amin có môi trƣờng gần nhƣ trung tính. Khi gặp focmon, nhóm – NH2 kết

hợp với focmon thành nhóm metylenic –N=CH2 làm mất tính chất kiềm và hợp chất khi

đó có tính axit, do đó có thể định lƣợng bằng dung dịch chuẩn NaOH với chất chỉ thị

phenolphtalein.

R – CH – COOH + HCHO R- CH – COOH + H2O

NH2 N = CH2


Chú ý: - Các muối amoni khi có mặt focmon có phản ứng thành hexametylen tetramin và

HCl, do đó hàm lƣợng N xác định theo phƣơng pháp này N- amin axit và NH3.

4NH4Cl + 6 CH2O (CH2)6N4 + 4 HCl + 6 H2O

- Điểm tƣơng đƣơng quá trình chuẩn độ kết thúc ở pH =9-9,5 do đó phải chuẩn

độ đến khi phenolphtalein có mầu đỏ tƣơi.

- Nếu trong mẫu có muối photphat hoặc cacbonat thì trong quá trình chuẩn độ

những muối này tạo thành dung dịch đệm và pH khó tăng lên đến 9 để chuyển màu. Do

đó cần loại trừ chúng bằng cách kết tủa với BaCl2 và Ba(OH)2.

* Cách tiến hành:

Lấy chính xác 25,0 ml dung dịch A vào bình định mức 100 ml, thêm 10 ml dung

dịch BaCl2 30%, 1 ml NaOH 6 M, thêm nƣớc cất đến vạch và lắc đều. Để yên 15 phút rồi

lọc qua giấy lọc băng xanh vào bình nón dung tích khô sạch dƣợc dung dịch B.

Hút chính xác 10,0 ml dung dịch B vừa lọc vào bình nón dung tích 250 ml khác,

thêm 10 giọt dung dịch chất chỉ thị hỗn hợp (bromthimol xanh- phenolphtalein), dùng

dung dịch HCl 0,05 M trung hoà đến khi dung dịch chuyển từ màu tím sang màu xanh

nhƣ màu của dung dịch tiêu chuẩn pH = 7.

Thêm vào bình nón vừa chuẩn độ ở trên 10 ml dung dịch foocmon trung tính, dung

dịch lại có màu vàng, lắc đều và để yên 5 phút.

Dùng dung dịch chuẩn NaOH có nồng độ C3 (0,02 M) chuẩn độ cho tới khi dung

dịch chuyển từ màu vàng sang màu xanh rồi xanh tím giống màu của dung dịch chuẩn có

pH = 9,2 , hết V3 ml.

26.2.4. Xác định hàm lượng N toàn phần

*Nguyên tắc: Vô cơ hoá mẫu nƣớc mắm bằng H2SO4 đặc để chuyển các dạng tồn tại

của N thành (NH4)2SO4, thay đổi môi trƣờng để giải phóng NH3 bằng phƣơng pháp cất

đạm lôi cuốn hơi nƣớc. Hấp thụ khí NH3 sinh ra bằng lƣợng dƣ chính xác dung dịch

chuẩn H2SO4 và chuẩn độ lƣợng axit dƣ bằng NaOH.

* Cách tiến hành:

- Hút chính xác 2 ml mẫu nƣớc mắm cần phân tích vào bình Kendan dung tích 100

ml, thêm vào đó 3-4 g hỗn hợp xúc tác CuSO4- K2SO4 (theo tỷ lệ khối lƣợng 1:3). Rót từ

từ theo thành bình Kendan đến hết 5 ml H2SO4 đặc, lắc đều để thấm đều mẫu (tránh để

mẫu dính lên thành bình), đậy bình bằng phễu thuỷ tinh và lắp bình vào giá đỡ sao cho

bình nghiêng 45 0. Đặt bình trên bếp điện và đun nóng để vô cơ hoá mẫu đến khi dung


dịch trong bình trong và có màu hơi xanh là đƣợc (ngƣợc lại, cần lấy ra khỏi bếp, để

nguội, thêm vài giọt H2O2 đặc và tiếp tục vô cơ hoá mẫu cho đạt yêu cầu).

- Sau khi vô cơ hoá, chuyển dung dịch trong bình Kendal vào bình định mức 100 ml,

thêm nƣớc cất đến vạch mức, lắc đều. Lấy chính xác 10,0 ml vừa định mức vào bình cầu

của bộ cất Kendal, thêm vài giọt dung dịch chất chỉ thị phenolphtalein. Đậy nút có phễu

tách, ống làm lạnh thu hồi và ống thuỷ tinh để sục hơi vào bình cầu. Đặt phía cuối ống

làm lạnh cốc thu hồi đựng 30 ml H2SO4 0,05 M có vài giọt dung dịch chất chỉ thị metyl

đỏ. Kiểm tra độ kín của hệ thống và rót dung dịch NaOH 33% qua phễu tách của bình cất

NH3 đến khi dung dịch có mầu hồng, thêm dƣ 10 ml nữa.

Cho nƣớc lạnh chảy vào ống sinh hàn và tiến hành cất lôi cuốn trong 30 phút kể từ

khi nƣớc bắt đầu sôi, sau đó, hạ cốc hứng xuống, cho dịch cất chảy lên giấy quì đỏ, nếu

giấy quì không chuyển màu thì xem nhƣ quá trình cất đã xong.

- Dùng bình cầu tia rửa đầu ống sinh hàn, lấy cốc hứng ra, thêm vài giọt dung dịch

chất chỉ thị metyl đỏ và chuẩn độ axit dƣ bằng dung dịch chuẩn NaOH có nồng độ C3 đến

khi chất chỉ thị đổi màu từ đỏ sang vàng, hết V4 ml.


Sinh viên tự thiết lập công thức tính độ chua, hàm lƣợng NaCl, N- focmon, N- toàn

phần (g/l) có trong mẫu nƣớc mắm ban đầu.

26.4. HOÁ CHẤT VÀ DỤNG CỤ

- Mẫu phân tích :mỗi sinh một chai mẫu nƣớc mắm 250 ml.

- Dung dịch đệm natri tetraborat 0, 05M, pH = 9,2: Cân 12,367 g natri tetraborat,

cho vào bình dung tích 1 lit, thêm tiếp vào đó 100 ml NaOH 0,1 M, đổ nƣớc cất đến vạch

lắc đều.

- Dung dịch đệm photphat ( KH2PO4 + Na2HPO4 ), pH = 7: Trộn 60 ml dung dịch

Na2HPO4 1/15 M với 40 ml dung dịch KH2PO4 1/15 M.

- Dung dịch AgNO3 ,dung dịch HCl, dung dịch NaOH dùng để chuẩn độ. Sinh viên

tự xác định nồng độ.

- Hỗn hợp chất chỉ thị: trộn 5 thể tích bromthimol xanh 0,05 % trong etanol 60 %

với 4 thể tích phenolphtalein 0,5 % trong etanol 60%.

- Chất chỉ thị K2CrO4 10% , phenolphtalein 0,1% trong etanol 60%.

- Hỗn hợp xúc tác: cho 1 gam CuSO4.5H2O vào cối sứ, thêm 3 gam K2SO4, trộn

đều.


- Các hoá chất cần thiết khác, sinh viên tự pha tù tinh thể NaHCO3, NaOH, dung

dịch H2SO4 đặc

-Máy cất đạm theo phƣơng pháp lôi cuốn hơi nƣớc nhƣ hình dƣới.

1 Bình cất hơi nƣớc 5- Phễu nạp mẫu

2- Khoá phễu nạp nƣớc cất 6- Khoá nạp mẫu

3- Bình chứa dung dịch xả 7- Sinh hàn

4- Khóa xả nƣớc rửa 8- Bình chứa mẫu phân tích

9- Cốc thu NH3

Hình 5 Máy cất đạm

Vận hành máy cất đạm nhƣ sau:

Đun sôi nƣớc trong bình tạo hơi nƣớc (1), mở nƣớc vào ống sinh hàn (7). Sau đó cho

10 ml mẫu đã vô cơ hoá qua phễu (5) và khoá (6)vào bình cất (8), thêm NaOH (sau khi đã

đóng các khoá (2,4); tráng phễu bằng nƣớc cất, đóng khoá (6) lại.

Hơi nƣớc từ bình (1) sục qua bình (8) và kéo theo NH3 sang sinh hàn (7), ở đây NH3

đƣợc ngƣng tụ và chảy sang cốc hấp thụ (9). Quá trình cất kết thúc trong khoảng 15 phút.

Sau khi đã lấy cốc hấp thu (9) để chuẩn độ lƣợng axit còn dƣ, đóng khoá phễu (2, 6)

đồng thời mở khoá (4), dung dịch sẽ chuyển từ bình cất (8) sang bình xả (3) thoát ra

ngoài. Thí nghiệm xong phải rửa sạch máy cất đạm một lần bằng dung dịch HCl loãng và

nhiều lần bằng nƣớc.

Có thể dùng đầu nhọn của quả bóp cao su lắp vào cuống phễu 5, mở khoá (6) và (4),

đóng khoá (2) sau đó nhẹ nhàng dùng không khí đẩy nhẹ dung dịch từ bình 8 ra ngoài.


-----*-----

BÀI 27: PHÂN TÍCH HÀM LƢỢNG CÁC LOẠI ĐƢỜNG

TRONG SỮA ĐẶC CÓ ĐƢỜNG

27.1. NGUYÊN TẮC PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

* Nguyên tắc phân tích gluxit:

Gluxit là những hợp chất hữu cơ trong phân tử có C, H, O kết hợp với

nhau trong đó có nhiều nhóm OH và 1 nhóm CHO hay C=O.

Về phƣơng diện hóa học, gluxit có thể chia thành 2 nhóm:

- Nhóm ‗oza‘ (đƣờng khử) gồm các loại đƣờng trực tiếp khử oxy do có nhóm

anđehit hay xeton tự do trong phân tử nhƣ glucoza, fructoza, lactoza...

- Nhóm ‗ozit‘, không khử trực tiếp oxy vì các nhóm anđehit và xêton ở dạng kết hợp

với các nhóm chức khác, khi thuỷ phân cho nhiều oza nhƣ tinh bột, sacaroza..

* Định lƣợng lactoza và sacaroza trong sữa đặc có đƣờng:

Lactoza là đƣờng trực tiếp khử oxy nên định lƣợng trực tiếp bằng phƣơng pháp iot, còn

đƣờng sacaroza phải thuỷ phân thành glucoza và fructoza trong môi trƣờng HCl 1M ở

nhiệt độ 68-70 o C trong thời gian tối đa 7 phút. Do đó bằng cách định lƣợng đƣờng trƣớc

và sau khi thuỷ phân sẽ tìm đƣợc hàm lƣợng lactoza và sacaroza.

- Thêm vào mẫu sữa chứa lactoza hoặc dung dịch sau khi thuỷ phân saccaroza: dung

dịch Felling A (CuSO4) và Felling B (kali natri tatrat trong môi trƣờng kiềm), đun nóng

nhẹ:

CuSO4 + 2 NaOH Cu(OH)2 + Na2SO4

HO - CH – COONa O-CH-COONa

Cu(OH)2 + Cu + 2 H2O

HO – CH- COOK O- CH-COOK

O-CH-COONa HO - CH – COONa

R- CHO + Cu R- COONa+ Cu2O + 2 H2O +

O-CH-COONa HO – CH- COOK

Thêm vào dung dịch còn nóng lƣợng dƣ HCl loãng để hoà tan Cu2O, sau đó loại

HCl dƣ bằng NaHCO3 và chuẩn độ muối Cu(I) sinh ra bằng I2.

Cu2O + 2HCl Cu2Cl2 + H2O I2 + 2 Cu+ 2 I

- + Cu

2+

Lƣợng I2 dƣ đƣợc chuẩn độ bằng dung dịch chuẩn Na2S2O3 với chất chỉ thị hồ tinh bột.



Cân 10 gam sữa đặc có đƣờng trong chén cân và hoà tan vào một ít nƣớc nóng,

đổ vào bình định mức 100 ml. Rửa chén với một ít nƣớc nóng, nƣớc rửa dồn tất cả vào

bình định mức. Cho nƣớc cất nguội đến khoảng ba phần tƣ bình, lắc đều, thêm 5 ml dung

dịch kali feroxianua K4[Fe(CN)6] 15%, 5 ml dung dịch kẽm axetat Zn(CH3COO)2 30 %

để khử tạp chất, lắc mạnh đều, làm nguội bình dƣới vòi nƣớc chảy và định mức thành 100

ml. Lắc đều và lọc qua giấy lọc băng đỏ vào bình nón dung tích khô, sạch. Hút chính xác

10 ml nƣớc lọc cho vào bình định mức 100 ml và định mức đến vạch đƣợc dung dịch A.


27.3.1. Định lượng đường lactoza

Hút 25,0 ml dung dịch A, thêm 10 ml dung dịch Felling A, 10 ml Felling B,

dung dịch có màu xanh thẫm. Đun trên ngọn lửa nhẹ có lƣới amiang nhƣng sau 3 phút

phải sôi, giữ dung dịch sôi nhẹ trong 2 phút, khi đó trong bình phản ứng có xuất hiện kết

tủa đỏ gạch. Lấy dung dịch ra, thêm ngay 10 ml HCl 10% (dƣ) để hoà tan Cu2O, dung

dịch có mầu vàng. Bỏ vào dung dịch mẩu giấy quì tím, thêm từ từ từng giọt dung dịch

NaHCO3 5 % đến khi quì tím có màu xanh nhạt. Để nguội, thêm lƣợng dƣ chính xác dung

dịch chuẩn I2 (khoảng 25 ml, nồng độ 0,02 M), ban đầu có kết tủa trắng sau đó tan thành

dung dịch mầu đỏ nâu. Để yên 5 phút và chuẩn độ I2 dƣ bằng dung dịch chuẩn Na2S2O3

đến khi dung dịch có màu vàng rơm, thêm tiếp chất chỉ thị hồ tinh bột và tiếp tục chuẩn

độ đến khi dung dịch chuyển từ màu xanh thẫm sang màu xanh nhạt.

27.3.2. Định lượng đường sacaroza

Lấy 10,0 ml dung dịch A vào bình nón dung tích 250 ml có nút, thêm 5 ml dung

dịch HCl 4M. Đặt bình vào nồi cách thuỷ (nƣớc đã đun nóng đến 75 0C), sau 2 phút dung

dịch đem thuỷ phân phải đạt 68 oC, giữ ở nhiệt độ này trong 5 phút. Làm nguội nhanh

chóng dƣới vòi nƣớc chảy. Trung hoà dung dịch, trƣớc tiên bằng NaOH 20 %, sau đó

bằng NaOH 2 %, với chất chỉ thị là phenolphtalein. Làm nguội đến nhiệt phòng, thêm

dung dịch Felling A, B và tiến hành tƣơng tự nhƣ qui trình trên. Nếu hàm lƣợng sacaroza

lớn thì phải tăng lƣợng I2 đến dƣ.


Sinh viên tự thiết lập công thức tính hàm lƣợng 2 loại đƣờng (g/kg) trong mẫu sữa

đặc có đƣờng cho trƣớc.

27.5. HOÁ CHẤT

- Mẫu sữa đặc có đƣờng.


- Dung dịch Felling A: 68,28 g CuSO4.5H2O pha thành 1000 ml

- Dung dịch Felling B: 346 g Kali Natri tatrat, 100 g NaOH viên và pha thành 1000

ml bằng nƣớc cất.

- Dung dịch chuẩn chƣa có nồng độ chính xác: I2, Na2S2O3. Chất chỉ thị

phenolphtalein

- Các hoá chất cần thiết khác, sinh viên tự pha từ tinh thể K4[Fe(CN)6],

Zn(CH3COO)2 , CuSO4 .5H2O, kali natri tatrat, NaOH viên, NaHCO3.

-----*-----

BÀI 28 PHÂN TÍCH MỘT SỐ CHỈ TIÊU HOÁ HỌC CỦA CHẤT BÉO

28.1. XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ AXIT

Chỉ số axit là số mg KOH cần để trung hoà các axit béo tự do có trong 1 gam

chất béo.

28.1.1 Nguyên tắc:

Trung hoà axit tự do có trong chất béo bằng dung dịch chuẩn KOH:

RCOOH + KOH RCOOK + H2O

28.1.2. Cách tiến hành

Lấy vào bình nón sạch, khô, dung tích 250 ml lƣợng chính xác khoảng 1-2 gam

chất béo (mẫu dầu thực vật). Thêm vào đó 20- 20 ml hỗn hợp ête- rƣợu (tỷ lệ 1:1) để hoà

tan chất béo. Lắc cẩn thận, nếu chất béo vẫn chƣa tan hết, có thể đun nhẹ trên nồi cách

thuỷ, lắc đều. Làm nguội và chuẩn độ hỗn hợp bằng dung dịch chuẩn KOH trong rƣợu có

nồng độ C1 (M/l) (khoảng 0,05 M), với chất chỉ thị phenolphtalein đến khi xuất hiện màu

hồng. Ghi thể tích dung dịch chuẩn KOH tiêu tốn, V1 ml.

Chú ý: Không pha KOH trong nƣớc để tránh phản ứng xà phòng hoá chất béo.

28.2. XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ XÀ PHÕNG

Chỉ số xà phòng là lƣợng mg KOH cần để trung hoà các axit béo tự do cũng nhƣ

liên kết có trong 1 gam chất béo, hay nói cách khác, là lƣợng KOH cần để xà phòng hoá

các glixerit cũng nhƣ cần để trung hoà các axit béo tự do trong 1 gam chất béo.


Đun sôi chất béo với lƣợng dƣ dung dịch chuẩn KOH thì chất béo bị thuỷ phân:

CH2OCOR1 CH2OH

CHOCOR2 + 3 H2O CHOH + R1OOH + R2COOH + R3COOH

CH2OCOR3 CH2OH

Các axit béo đƣợc giải phóng ra phản ứng với KOH:


RCOOH + KOH RCOOK + H2O

Lƣợng kiềm dƣ không phản ứng với các axit béo đƣợc chuẩn độ bằng dung dịch

chuẩn HCl


Lấy vào bình cầu 1 cổ dung tích 250 ml, một lƣợng chính xác khoảng 0,5-1 gam

chất béo. Dùng pipet hoặc buret thêm vào bình cầu 25 ml KOH (nồng độ khoảng 0,05 M),

đậy bình bằng nút có ống sinh hàn khí và đun cách thuỷ trong khoảng 1 gìơ. Sau khi xà

phòng hoá xong, làm nguội hỗn hợp, thêm chất chỉ thị phenolphtalein và chuẩn độ lƣợng

KOH dƣ bằng dung dịch chuẩn HCl có nồng độ C2 (M/l) (khoảng 0,05M), hết V2 ml. Cần

tiến hành làm thí nghiệm trắng bằng một lƣợng nƣớc cất tƣơng ứng để hiệu chỉnh kết quả.

28.3. XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ ESTE

Chỉ số este là số mg KOH cần để xà phòng hoá các glixerit có trong 1 gam chất

béo. Nó là hiệu số giữa chỉ số xà phòng và chỉ số axit.

28.4. XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ IÔT

Chỉ số iôt là số gam iôt kết hợp với 100 gam chất béo (do các liên kết đôi chƣa

bão hoà của các axit béo không no có khả năng phản ứng cộng hợp với I2 hoặc các

halogen khác).

Có 3 phƣơng pháp xác định chỉ số iôt:

- Phƣơng pháp Wijs dùng thuốc thử là mônoclorua iôt.

- Phƣơng pháp Hanus dùng thuốc thử là bromua iôt.

- Phƣơng pháp Hubl dùng thuốc thử là iôt với chất xúc tác là HgCl2.

Nguyên tắc chung của 3 phƣơng pháp này là cho chất béo hoà tan trong dung môi

không nƣớc tiếp xúc với thuốc thử ở chỗ tối trong một thời gian cần thiết. Phần thuốc thử

thừa (phải bằng nửa lƣợng cho vào) sẽ kết hợp với KI và giải phóng ra I2 tự do, sau đó

đƣợc chuẩn độ bằng dung dịch chuẩn Na2S2O3.

* Cách tiến hành : (theo phƣơng pháp Wijs)

iôt clorua đƣợc tạo thành theo phản ứng:

2 KI + KIO3 + 6 HCl 3 ClI + 3 KCl + 3 H2O

ClI có phản ứng cộng hợp vào các liên kết đôi chƣa no của axit béo. Lƣợng ClI

dƣ đƣợc xác định bằng dung dịch chuẩn Na2S2O3.

Lấy chính xác vào bình nón nút mài dung tích 250 ml, khoảng 0,5 gam (3-7 gọt

dầu thực vật). Thêm 5 ml ête etylic vào bình để hoà tan chất béo, sau đó thêm tiếp 25 ml

dung dịch clorua iôt trong HCl 0,2 M. Lắc đều, đậy kín bình và để yên 15 phút. Tiếp đó,


thêm 10 ml dung dịch KI 10 %, 50 ml nƣớc cất. Chuẩn độ lƣợng I2 giải phóng ra bằng

dung dịch chuẩn Na2S2O3 0,05 M đến khi xuất hiện màu vàng rơm. Sau đó, thêm 1 ml

dung dịch chất chỉ thị hồ tinh bột 1 %, 3 ml cloroform (để giải phóng I2 hấp thụ trên chất

béo) và chuẩn độ tiếp đến khi dung dịch bị mất màu hoàn toàn, hết V3 ml. Làm thí

nghiệm tƣơng tự với mẫu trắng.

28.5. XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ PEOXIT

Chỉ số peoxit là số gam I2 có thể phản ứng với hiđro hoạt động của các peoxit có

chứa trong 100 gam chất béo, nói cách khác, chỉ số peoxit là số gam iôt đƣợc giải phóng

ra khi cho dung dịch KI tác dụng với 100 gam chất béo nhờ tác dụng của các peoxit có

trong chất béo.

28.5.1. Nguyên tắc :

Các peoxit (tạo thành trong quá trình ôi của chất béo) trong môi trƣờng axit có

khả năng phản ứng với KI giải phóng ra I2 theo phản ứng sau:

R- CH- CH- R2 R1- CH – CH- R2

O - O + 2 KI + 2 CH3COOH O + 2 CH3COOK + H2O + I2

I2 tạo thành đƣợc chuẩn độ bằng dung dịch chuẩn Na2S2O3

2 Na2S2O3 + I2 2 NaI + Na2S4O6


Lấy vào bình nón dung tích 250 ml lƣợng chính xác 2-3 gam dầu thực vật. Thêm

5-8 ml clorofocm để hoà tan chất béo và sau đó thêm 10-20 ml CH3COOH băng (hỗn hợp

axit axetic băng và clorofocm 2:1), 1 ml dung dịch KI bão hoà mới pha (hoặc một ít tinh

thể KI). Lắc cẩn thận hỗn hợp trong 5- 10 phút. Thêm vào hỗn hợp 25 ml nƣớc cất và

định phân iôt tạo thành bằng dung dịch Na2S2O3 0,01 M với chất chỉ thị hồ tinh bột, hết

V4ml. Cần tiến hành thí nghiệm kiểm chứng để hiệu chỉnh kết quả.


Sinh viên tự thiết lập công thức tính chỉ số axit, chỉ số xà phòng, chỉ số este, chỉ

số iôt và chỉ số peoxit trong mẫu dầu thực vật.

28.7. HOÁ CHẤT

- KOH 0,05 M pha trong rƣợu: đun nóng KOH trong rƣợu có lắp ống sinh hàn

hồi lƣu, dung dịch để yên 1 ngày đêm, sau đó lọc và bảo quản trong bình màu nâu.

- Dung dịch iôt clorua trong HCl 0,2 M: cho vào bình nút mài 11,1 gam KI; 7,0


gam KIO3, 50 ml nƣớc cất, 50 ml dung dịch HCl đậm đặc, lắc cho tan hoàn toàn iôt, sau

đó thêm 20 ml clorofocm. Vừa lắc thật mạnh vừa cho thêm từng giọt KIO3 1 % cho đến

khi màu tím của clorofcm biến mất. Chuyển dung dịch sang phễu chiết, để yên, bỏ lớp

nƣớc đi và dung dịch còn lại chuyển sang bình định mức rồi thêm nƣớc cất tới 1 lit. Bảo

quản thuốc thử trong bình thuỷ tinh ở chỗ tối.

---------------*---------------

BÀI 29 PHÂN TÍCH MỘT SỐ CHỈ TIÊU HOÁ HỌC CỦA RƢỢU UỐNG

*Rƣợu là thức uống có chứa cồn etylic, là sản phẩm của sự chƣng cất hoặc không

chƣng cất ngũ cốc khoai, củ, hoa quả...chứa gluxit, lên men rƣợu. Có thể phan loại các

rƣợu nhƣ sau:

- Rƣợu lên men không qua chƣng cất từ ngũ cốc: rƣợu vang, rƣợu táo, rƣợu bia...

- Rƣợu qua chƣng cất từ ngũ cốc: rƣợu trắng, rƣợu lúa mới, rƣợu votca (Nga)..

- Rƣợu pha chế từ cồn etylic tinh chế với nƣớc: rƣợu mùi, rƣợu cam quít...

*Qui trình chế biến:

- Lên men rƣợu:

2(C6H10O5)n

menOH /2 nC12H22O11 thuyphan

2nC6H12O6 men 4n C2H5OH+2n CO2

- Chƣng cất rƣợu:

+ Phần đầu của quá trình chƣng cất (rƣợu đầu) gồm một phần cồn etylic và các tạp

chất có khối lƣợng mol phân tử thấp nhƣ CH3OH, CH3CHO, các axit và este có nhiệt độ

sôi thấp.

+ Rƣợu giữa gồm cồn etylic

+ Rƣợu cuối gồm fufurol, các este và các loại cồn có phân tử lƣợng và nhiệt độ sôi

cao hơn cồn etylic.


29.1. ĐỊNH LƢỢNG ĐỘ AXIT TOÀN PHẦN

- Các axit trong cồn, rƣợu chủ yếu là các axit hữu cơ dễ bay hơi nhƣ axit focmic,

axit axetic, axit butyric...rƣợu sắn có thể chứa HCN.

- Hàm lƣợng axit trong rƣợu đƣợc xác định bằng cách chuẩn độ với NaOH – chỉ thị

phenolphtalein.

- Lấy 50 ml mẫu rƣợu vào bình nón dung tích 250 ml, thêm chỉ thị phenolphtalein

và chuẩn độ bằng dung dịch chuẩn NaOH nồng dộ C1đến khi xuất hiện màu hồng nhạt

hết V1 ml.

- Kết quả đƣợc biểu thị bằng axit axetic (mg) trong 1 lít rƣợu qui về độ cồn 1000 và

so sánh với tiêu chuẩn (không lớn hơn 15 mg/l).

29.2. XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG AXIT XIAN HIĐRIC


HCN phản ứng với AgNO3 trong môi trƣờng NH3 thành muối tan trong nƣớc:

2HCN + AgNO3 3NHAgCN.NH4CN + HNO3

Sau khi hết HCN, một giọt AgNO3 dƣ sẽ phản ứng với KI (làm chỉ thị) tạo thành kết

tủa AgI màu vàng không tan trong NH3.


Lấy 200 ml rƣợu vào bình nón dung tích 250 ml, thêm 10 ml NH3 đặc, 0,5 g KI, lắc

cho tan và chuẩn độ với dung dịch AgNO3 nồng độ C2 đến khi xuất hiện kết tủa vàng nhạt

hết V2 ml.

Làm tƣơng tự nhƣ trên nhƣng với mẫu trắng để hiệu chỉnh kết quả sai do hoá chất.

* Báo cáo kết quả: hàm lƣợng HCN (mg) trong 1 lit rƣợu qui về độ rƣợu 1000 .

29.3. XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG ANĐEHIT

Anđehit là nguyên nhân gây ra vị xốc (choáng) của rƣợu, làm cho bộ máy tuần hoàn,

tiêu hoá hoạt động mạnh, huyết áp cao, gây nhức đầu. Trong rƣợu, CH3CHO hình thành

do sự oxi hoá C2H5OH.


- Phƣơng pháp thể tích sử dụng phép đo iốt:

Các anđêhit và xeton có phản ứng với bisunfit tạo thành α- oxisunfonic bền với chất

oxi hoá.

OH


NaHSO3 + C = O C

SO3 Na

Lƣợng dƣ NaHSO3 từ phản ứng trên đƣợc cho tác dụng với dung dịch chuẩn I2 sau

đó chuẩn độ lƣợng dƣ I2 bằng dung dịch chuẩn Na2S2O3 với chỉ thị hồ tinh bột.

NaHSO3 + I2 + H2O HI + NaI + Na2SO4

I2 + 2Na2S2O3 2 NaI + Na2S4O6

- Ngoài ra cũng có thể xác định hàm lƣợng lớn các anđehit theo phƣơng pháp thể

tích bằng cách oxi hoá nó bởi hyđroxylamin và chuẩn độ dung dịch thu đƣợc bằng NaOH

với chỉ thị metyl da cam

NH2OH- HCl + CH3CHO CH3CHNOH + H2O + HCl

HCl + NaOH NaCl + H2O

- Lƣợng nhỏ các anđehit đƣợc định lƣợng phƣơng pháp so màu dựa trên phản ứng

của anđehit với fuchsin và NaHSO3 trong môi trƣờng H2SO4 tạo ra hợp chất màu hồng.


Lấy vào 2 bình định mức 50 ml, mỗi bình 25 ml dung dịch chuẩn NaHSO3, thêm

vào một bình 25 ml rƣợu cần phân tích (bình còn lại là mẫu trắng). Định mức đến vạch

bằng nƣớc cất, lắc đều và để yên 30- 60 phút ở nhiệt độ phòng.

Lấy vào 2 bình nón dung tích 250 ml, mỗi bình 25 ml dung dịch chuẩn I2 nồng độ CI

,vừa khuâý đều vừa thêm 10 ml dung dịch ở bình định mức. Để phản ứng xảy ra trong

bóng tối 5 phút và chuẩn độ lƣợng I2 còn dƣ bằng dung dịch chuẩn Na2S2O3 nồng độ C3

với chỉ thị hồ tinh bột, hết V3 ml. Làm tƣơng tự nhƣ trên với bình định mức chứa mẫu

trắng.

* Báo cáo kết quả: hàm lƣợng anđehit qui về anđêhit axetic trong 1 lit rƣợu 1000 tính

bằng mg.

29.4. XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG ESTE

Các este có trong rƣợu là do các axit cacboxilic hoá hợp với rƣợu etylic và một số

rƣợu khác. Trong các este thì lƣợng este etyl axetat là nhiều nhất. Do đó kết quả thƣờng

đƣợc biểu thị bằng lƣợng etyl axetat.

29.4.1. Nguyên tắc xác định

Xà phòng hoá các este bằng lƣợng dƣ, chính xác dung dịch NaOH. Sau khi xà phòng

hóa, thêm một lƣợng axit cùng nồng độ và thể tích với NaOH ở trên. Nhƣ vậy phần


(NaOH)2 dƣ đã đƣợc phản ứng với HCl, phần HCl còn lại chính là (NaOH)1 đã phản ứng

với este.

RCOOR‘ + (N aOH)1 RCOONa + R‘OH

HCl + (NaOH)2 NaCl + H2O

HCldƣ + NaOH NaCl + H2O


Cho vào bình cầu đáy tròn của máy cất dung tích 200 ml gồm 50 ml rƣợu (đã điều

chỉnh về 500 cồn, vài viên đá bọt và 5 giọt chỉ thị phenolphtalein. Trung hoà axit hữu cơ

trong mẫu thử bằng NaOH 0,05 M. Thêm 10 ml NaOH 0,05M, lắp ống sinh hành hồi lƣu

và đun ở nồi cách thuỷ sôi trong đúng 1 giờ. Để nguội, thêm 20 ml H2SO4 0,025 M. Lắc

đều và chuẩn độ H2SO4 dƣ bằng dung dịch chuẩn NaOH 0,05 M. Số ml NaOH này là số

ml NaOH dùng để xà phòng hoá este.

*Cách khác: Để nguội và chuẩn độ NaOH dƣ bằng dung dịch chuẩn HCl.

*Báo cáo kết quả : hàm lƣợng este biểu thị bằng mg etyl axetat trong 1 l rƣợu thử

qui về 1000.

29.5. HOÁ CHẤT

- Mẫu phân tích : Mỗi sinh viên một mẫu rƣợu trắng 250 ml .

- Dung dịch chuẩn K2Cr2O7 có nồng độ chính xác.

- Các dung dịch để chuẩn độ chƣa có nồng độ chính xác : AgNO3, NaHSO3, I2,

Na2S2O3.

- Các hoá chất cần thiết khác, sinh viên tự pha chế từ: NaOH viên, dung dịch NH3

đặc, KI tinh thể.

------------*----------

BÀI 30: XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG FOCMANĐÊHIT, PHENOL TRONG THỰC

PHẨM, XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG KIO3 TRONG MUỐI IÔT

30.1 . ĐỊNH LƢỢNG ANĐÊHIT FOCMIC

30.1.1. Nguyên tắc phương pháp

*Phƣơng pháp sunfit

HCHO phản ứng với dung dịch Na2SO3 giải phóng ra lƣợng NaOH đƣợc xác định

bằng cách chuẩn độ với dung dịch chuẩn HCl khi có chất chất chỉ thị phenolphtalin.

Na2SO3+ H2O NaHSO3 + NaOH


H –C H

O + Na – O – SO2H C H2

NaSO

OH

3

NaOH + HCl NaCl + H2O

*Phƣơng pháp iot

Trong môi trƣờng kiềm, iot oxi hoá HCHO thành HCOOH. Lƣợng I2 dƣ đƣợc chuẩn

độ bằng dung dịch chuẩn Na2S2O3 sau khi đã axit hoá dung dịch, chỉ thị hồ tinh bột.

(1+n) I2 + (2+ 2n)KOH (n+1)KI + (n+1)KIO + (n+1)H2O

(n+1) KIO + HCHO + KOH KI + HCOOK + n KIO + H2O

axit hoá dung dịch, khi đó: n KI + (n+1) KIO +2n H+ 2n K

+ +n H2O +KI +nI2

I2 + 2Na2S2O3 2NaI + Na2S4O6

30.1.2. Cách tiến hành (theo phương pháp iôt)

Mẫu chứa focmalin đã đƣợc chuẩn bị trong bình định mức 100 ml (đã có sẵn 10 ml

KOH 0,05 M) và định mức đến vạch bằng nƣớc cất, lắc đều đƣợc dung dịch A.

Lấy vào bình nón dung tích 250 ml, 10 ml dung dịch A, thêm tiếp 25 ml dung

dịch I2 0,05 M và 10 ml KOH 4 M, dung dịch sẽ có màu vàng nhạt (nếu có màu hung cần

thêm KOH). Để yên 10-15 phút cho phản ứng xảy ra hoàn toàn, sau đó thêm 10 ml H2SO4

2M để axit hoá dung dịch và chuẩn độ lƣợng I 2 trong dung dịch bằng dung dịch chuẩn

Na2S2O3 có nồng độ C3 với chất chỉ thị hồ tinh bột đến hết màu xanh, hết V3 ml.

309.2. ĐỊNH LƢỢNG PHENOL


Cho vào mẫu phenol đã đƣợc hoà tan trong kiềm một thể tích chính xác dung dịch

chuẩn KBrO3 + KBr trong môi trƣờng axit. Lƣợng Br2 dƣ đƣợc xác định theo phƣơng

pháp chuẩn độ I2 – thiosunfat.

KBrO3 + 5KBr + 6HCl 3 Br2 + 6KCl +3 H2O

OH OH

Br Br

+ 3Br2 trắng + 3HBr

Br

Br2 dƣ + 2 KI I2 + 2 KBr ; I2 + Na2S2O3 2NaI + Na2S4O6

o o


30.2. 2. Cách tiến hành

Mẫu phenol đã đƣợc chuẩn bị (chứa khoảng 0,3 gam) hoà tan mẫu bằng 5 ml NaOH 10%

và chuyển vào bình định mức 250 ml, tráng rửa và định mức đến vạch.

Hút 10 ml dung dịch mẫu vào bình nón dung tích 250 ml, thêm 10 ml dung dịch KBr 5%

và 10 ml dung dịch chuẩn KBrO3 nồng độ C4, 15 ml H2SO4 4 M, đậy nút lắc 10 phút.

Thêm 15 ml KI 5% lắc đều và để yên trong bóng tối 10 phút. Chuẩn độ lƣợng I2 sinh ra

bằng dung dịch chuẩn Na2S2O3 có nồng độ C3 tới màu vàng nhạt. Thêm chỉ thị hồ tinh bột

và tiếp tục chuẩn độ bằng Na2S2O3 tới mất màu xanh tím, hết V4 ml.

30.3. ĐỊNH LƢỢNG KIO3 TRONG MUỐI IÔT (THEO TCVN 1998)


Muối iôt đƣợc chế biến từ muối ăn có bổ sung KIO3 đƣợc hoà tan trong nƣớc, thêm

lƣợng dƣ KI trong môi trƣờng axit và chuẩn độ lƣợng I2 giải phóng ra bằng dung dịch

chuẩn Na2S2O3 với chất chất chỉ thị hồ tinh bột.


Cân 10 gam mẫu muối iôt, với độ chính xác đến 0,01 gam cho vào bình nón dung

tích dung tích 250 ml, thêm 30 ml nƣớc cất và lắc cho tan hết mẫu. Thêm nƣớc cất đến

khoảng 50 ml và thêm 1 ml H2SO4 1 M, 10 ml dung dịch KI 5 %. Đậy nút và để yên chỗ

tối 10 phút. Từ buret nhỏ từ từ từng giọt dung dịch dung dịch chuẩn Na2S2O3 có nồng độ

C3 chuẩn độ cho đến khi có màu vàng nhạt. Thêm 1 ml chỉ thị hồ tinh bột và tiếp tục

chuẩn độ cho đến khi mất màu xanh thẫm, hết V5 ml.


Sinh viên tự thiết lập công thức tính nồng độ phần trăm HCHO trong focmalin, hàm

lƣợng phênol trong mẫu dạng dung dịch cho trƣớc và tính hàm lƣợng I (ppm) có trong

mẫu bột canh iôt.

30.5. HOÁ CHẤT

- Mẫu phân tích: + Mẫu focmalin đặc (P) của TQ.

+ Dung dịch mẫu phenol, mỗi sinh viên 1 mẫu trong cốc 250 ml.

+ Mẫu muối iôt, mỗi sinh viên 1 mẫu.

- Dung dịch chuẩn K2Cr2O7 có nồng độ chính xác, các dung dịch I2, Na2S2O3,

KBrO3chƣa có nồng độ dùng để chuẩn độ, chất chỉ thị hồ tinh bột.

- Các hoá chất cần thiết khác, sinh viên tự pha chế từ: KOH rắn, H2SO4 đặc, KBr rắn, KI

tinh thể.

----*-------

CHƢƠNG 10

CÁC PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1 ĐO TRỌNG LƢỢNG


Trong phân tích, để đánh giá độ chính xác, độ đúng của một phép đo nhất thiết phải

thông qua các dụng cụ đo trọng lƣợng, đó là chiếc cân. Nó đƣợc dùng để cân chất chuẩn,

cân mẫu phân tích, cân hoá chất phản ứng, cân sản phẩm v.v. Tuy nhiên, ngƣời phân tích

cần biết nguyên tắc cơ bản của phép cân , cân gì và cân nhƣ thế nào?

Phép cân phân tích đƣợc thực hiện để cân các vật cân là chất gốc, các chất có thành

phần xác định dùng để pha các dung dịch chuẩn; cân các sản phẩm của một quá trình biến

đổi để tính kết quả. Vật cân có thể là chất rắn, hoặc lỏng, tuy nhiên phải tuân theo các

nguyên tắc nhất định sao cho phép cân vừa chính xác vừa có ý nghĩa.

Một phép cân đúng phải bao gồm cả hai yếu tố trên; chính xác nhƣng phải có ý nghĩa.

Có những chất nhất thiết phải cân bằng cân phân tích nhƣng cũng có những chất điều đó

không cần thiết; hơn nữa có nhiều chất nếu cân trên cân phân tích là hoàn toàn vô nghĩa.

Thí dụ một hoá chất rất háo nƣớc nhƣ NaOH, hay FeCl3 v.v. sẽ thay đổi trọng lƣợng ngay

trong quá trình cân; một hoá chất đã quá hạn sử dụng đã bị biến chất hoặc có hơi ẩm bám

trên bề mặt thậm chí đã chảy nƣớc thì sử dụng cân phân tích trong trƣờng hợp đó là

không cần thiết.

Mục đích sử dụng cũng quyết định loại cân cho phù hợp: chỉ cần pha một dung dịch

đệm cho phản ứng chuẩn độ mà biên độ dao động về pH cho phép lớn, nhƣ vậy cân chính

xác hoá chất để pha chế dung dịch bằng cân phân tích có cần không ? Một thí dụ khác là

pha dung dịch bằng hoá chất mà không thể có nồng độ chính xác ngay đƣợc, thí dụ pha

dung dịch Na2S2O3, nồng độ chính xác chỉ có đƣợc sau khi có thời gian để yên 3-5 ngày

và chuẩn độ lại; trong các trƣờng hợp nhƣ vậy cân các hoá chất bằng cân phân tích là

không có ý nghĩa. Chúng ta có thể tìm thấy các cách pha dung dịch trong các sách tham

khảo.

Để phép cân đƣợc chính xác, chúng ta cần biết quy tắc phép cân ở phần sau.

1.1. Các loại cân trong phòng thí nghiệm Hoá phân tích

Cân kỹ thuật: Cân dùng cho các phép cân kém chính xác, có thể là cân sơ bộ vật cân

trƣớc khi cân phân tích; cân các hoá chất có hơi ẩm không cần sấy để sau đó xác định lại

nồng độ dung dịch bằng các chất chuẩn; cân pha các dung dịch không cần chính xác nồng

độ.v.v. Sai số của phép cân này từ 0,01-0,1g.

Cân phân tích: Cân phân tích thƣờng cân các vật cân có khối lƣợng tối đa tới 200

gam, có độ chính xác tới 10-4

-10-5

gam, gồm hai loại chính là cân cơ học và điện tử.

Cân cơ học một quang ngày nay vẫn còn nhiều phòng thí nghiệm sử dụng. Nguyên

lý hoạt động của cân đơn giản là dùng quả cân và đòn cân để đo trọng lƣợng của vật cân.


Quang cân và đòn cân đƣợc đỡ trên các lƣỡi dao bằng hợp kim hoặc đá chịu mài mòn tốt.

Cân Mettler có cấu tạo gồm 2 lƣỡi dao cân, một lƣỡi dao dùng để treo quang và quả cân,

lƣỡi dao còn lại dùng để nâng đòn cân ở vị trí thăng bằng.

Hình P1 Nguyên lý làm việc của cân Mettler

Một đặc điểm của cân Mettler là quả cân và quang cân ở cùng một phía của đòn cân.

Khi đƣa vật cân vào đĩa cân, ta phải lấy bớt quả cân ra với khối lƣợng tƣơng ứng để giữ

cho đòn cân trở lại vị trí gần với cân bằng ban đầu (tất nhiên nếu trùng với vị trí ban đầu

càng tốt). Phần không trùng khớp với vị trí ban đầu thƣờng có giá trị nhỏ, cỡ hàng chục

miligam, đƣợc thể hiện bằng thang quang học. Kết hợp phần thang quang học với quả cân

đã lấy ra chính là trọng lƣợng của vật cân. Hình P1 đƣa ra nguyên lý hoạt động của cân cơ

học một quang Mettler.

Ngày nay, cân điện tử ra đời sử dụng kỹ thuật số và hiển thị bằng màn hình tinh thể

lỏng, đã giảm đƣợc rất nhiều thao tác cho ngƣời phân tích.


Hình P2: Cân điện tử và nguyên lý hoạt động

Nguyên lý hoạt động của cân điện tử:

Vật cân kéo đĩa cân xuống với lực là GmF . , trong đó m là trọng lƣợng của vật

cân; G là gia tốc trọng trƣờng. Cân điện tử dùng một lực phản hồi điện từ để kéo đĩa cân

về vị trí ban đầu của nó. Sau khi xác lập vị trí cân bằng, nếu đặt vật cân vào đĩa cân, trọng

lƣợng của vật cân kéo đĩa cân xuống, dẫn đến tín hiệu sai lệch mà đầu dò của cân phát

hiện ra và gửi đến bộ chỉnh dòng, từ đó dòng đối phó đƣợc sinh ra đƣa đến động cơ trợ.

Dòng điện cần thiết để sinh ra lực phản hồi tỷ lệ với trọng lƣợng của vật cân, đƣợc hiển

thị qua màn hiện số (hình P2).

1.2. Quy tắc sử dụng cân phân tích

1.Trƣớc khi cân phải kiểm tra độ thăng bằng của cân thông qua bọt nƣớc của bộ phận

điều chỉnh thăng bằng (bọt nƣớc ở giữa vòng tròn giới hạn).

2. Khi cân ngồi trên ghế đối diện với cân, mọi thao tác phải nhẹ nhàng tránh va đập.

3.Tất cả các quả cân phải đƣợc sắp xếp ở đúng vị trí ban đầu, đặt ―0‖ trƣờng hợp sử

dụng cân cơ học.

4. Nối đúng nguồn điện cho cân, bật công tắc nguồn, các đèn báo hiệu và màn hiển thị

sáng, đợi cho đến khi ổn định, màn hiển thị chỉ ―0,0000g‖ đối với cân điện tử và thang đo

chỉ điểm ―0‖ đối với cân cơ học.

5. Nhất thiết không xếp vật cân lên cân quá giới hạn tải trọng của nó, sự quá tải có thể

gây nên những biến dạng hoặc gẫy đòn cân; đối với cân hiện số, hiện tƣợng trên làm cháy

cuộn đây điện từ do không thể bù trừ đƣợc vật cân.


6. Đặt vật cân ở giữa đĩa cân để tránh dao động (đối với quang cân), do đó xuất hiện

lực ly tâm sẽ ảnh hƣởng đến kết quả của phép cân.

7. Đóng kín tủ cân trƣớc khi mở hãm cân

8. Khi đặt vào hay lấy ra vật cân nhất thiết phải hãm cân. Không tuân theo quy tắc này

có thể dẫn đến đòn cân và dao cân bị ảnh hƣởng.

9. Chỉ có thể cân khi vật cân có nhiệt độ bằng nhiệt độ của không gian xung quanh

cân. Khi cân vật cân nóng, dòng không khí gây ra do sự chênh lệch nhiệt độ nâng vật cân

và đĩa cân, trọng lƣợng đo đƣợc thấp hơn vật cân. Nếu vật cân lạnh hơn nhiệt độ phòng,

độ ẩm của không khí kết hợp dòng không khí ngƣợc lại làm tăng khối lƣợng của vật cân.

Vì vậy phải mang vật cân vào phòng thí nghiệm trƣớc khi cân ít nhất từ 30-40 phút và để

ở trong bình hút ẩm (desicator).

10. Mỗi lần phân tích hay các giai đoạn phân tích có liên quan với nhau chỉ nên tiến

hành trên một cân và cân cùng những quả cân đã dùng.

11. Trong bất kỳ trƣờng hợp nào, không đƣợc đặt trực tiếp hoá chất cân lên đĩa cân.

12. Cân xong, phải khoá cân (đƣa cân về trạng thái không dao động), sắp xếp các quả

cân về vị trí ban đầu, vệ sinh cân và khu vực cân sạch sẽ, đóng cửa tủ cân.

PHỤLỤC 2 ĐO THỂ TÍCH

2.1. Các dụng cụ đo thể tích thông thường

1: Buret 2 : Buret tự động 3 : Pipet


4 : ống đong 5 : Bình định mức

Hình P3: Các dụng cụ đo thể tích trong phân tích thể tích

Các dụng cụ đo thể tích rất đa dạng: để lấy chính xác thể tích dung dịch chuẩn gốc, nhất

thiết phải dùng pipet bầu, hoặc micropipet, nếu không cần chính xác có thể dùng pipet

thẳng. Dụng cụ để chuẩn độ là buret, nếu có nhiều phép chuẩn độ, sử dụng buret tự động

sẽ thuận lợi hơn. Bình định mức là dụng cụ để pha dung dịch gốc có nồng độ chính xác,

nó còn đƣợc sử dụng để pha các dung dịch mẫu phân tích v.v. Để lấy các dung dịch đệm,

pha chế các dung dịch có nồng không cần chính xác sử dụng ống đong thuận lợi hơn.

2.2. Làm sạch dụng cụ thuỷ tinh

Dụng cụ thuỷ tinh sạch có thể quan sát bằng mắt thƣờng, đó là trong suốt không bám

các chất bẩn, khi tráng bằng nƣớc, bề mặt thuỷ tinh không đọng lại các giọt nƣớc. Nhất

thiết phải làm sạch chúng trƣớc khi phân tích.

- Đối với các chất vô cơ, sử dụng các axit hoặc bazơ phù hợp, sử dụng các chất oxy

hoá đối với các chất khử, ví dụ các axit có tính oxy hoá cao nhƣ HNO3, HClO4.v.v; sử

dụng các chất khử đối với các chất oxy hoá, sử dụng các chất tạo phức, ví dụ sử dụng axit

oxalic để loại Fe3+

, Mn4+

v.v. Đối với các chất hữu cơ, sử dụng các dung môi phù hợp.

Các hỗn hợp rửa sau đây có thể áp dụng cho mọi loại đối tƣợng:

- Hỗn hợp sunfocromic, là hỗn hợp gồm axit sunfuric đặc, hoà tan thêm 5%

K2Cr2O7. Dùng hỗn hợp này tráng lên bề mặt thuỷ tinh, ngâm để qua đêm sau đó rửa lại

bằng nƣớc, tráng bằng nƣớc cất, nếu cần làm khô nhanh, tráng bằng axeton, sau đó thổi

bằng dòng không khí.

- Hỗn hợp kiềm - pemanganat đƣợc điều chế bằng cách hoà tan 5 gam KMnO4 trong

1 lit dung dịch kiềm kali 10% cũng là một hỗn hợp rửa rất tốt.

2.3. Hiệu chỉnh dụng cụ đo thể tích


Để phép phân tích có kết quả chính xác, tin cậy, các nhà phân tích cần quan tâm tới

dung tích của dụng cụ thuỷ tinh. Ngƣời ta thƣờng xác định dung tích của các dụng cụ đo

bằng phƣơng pháp cân trọng lƣợng nƣớc cất chứa trong chúng. Từ các kết quả trọng

lƣợng của nƣớc cất chứa trong các dụng cụ đo, áp dụng các hiệu chỉnh tƣơng ứng với

nhiệt độ của môi trƣờng, tìm đƣợc dung tích thực của dụng cụ. Có ba đại lƣợng hiệu

chỉnh chính.

a/ Hiệu chỉnh tỷ trọng theo nhiệt độ (hiệu chỉnh A)

Tỷ trọng của nƣớc lớn nhất là ở 3,980C và xem là bằng 1, nhƣng các phép đo thƣờng

tiến hành trong môi trƣờng có nhiệt độ cao hơn và đƣơng nhiên, tỷ trọng giảm khi nhệt độ

tăng, vì vậy trọng lƣợng 1 lit nƣớc nhỏ hơn 1kg (bảng P.1).

Thí dụ: ở 300C trọng lƣợng của 1 lit nƣớc sẽ bị giảm 4,3 gam. Dấu + có ý nghĩa phải

cộng thêm 4,3 gam để có đƣợc 1000 gam/lit.

b/ Hiệu chỉnh đối với lực đẩy của không khí (hiệu chỉnh B)

Theo định luật Acsimet trọng lƣợng của vật thể trong không khí bị giảm bằng khối

lƣợng của thể tích không khí mà vật chiếm, đại lƣợng này xấp xỉ 1,2.10-3

.

Bảng P2.1: Hệ số hiệu chỉnh tỷ trọng theo nhiệt độ

Nhiệt độ, oC Hệ số hiệu

chỉnh

Nhiệt độ, oC Hệ số hiệu chỉnh

15

18

20

22

+0,0010

+0,0014

+0,0018

+0,0022

25

28

30

+0,0030

+0,0037

+0,0043

c/ Hiệu chỉnh theo độ giãn nở của thuỷ tinh (hiệu chỉnh C)

Dụng cụ thuỷ tinh khi chế tạo có dung tích xác định ở 200C. Khi tăng hoặc giảm nhiệt

độ làm cho thuỷ tinh cũng dãn nở hoặc co lại. Đại lƣợng này thƣờng nhỏ, khoảng 2,5.10-5

g / độ.

Bảng P2.2: Tổng hợp các hiệu chỉnh dụng cụ thuỷ tinh: tỷ trọng theo nhiệt độ(A), lực

đẩy không khí (B), hệ số giãn nở thuỷ tinh (C).

Nhiệt

độ

Hiệu chỉnh

A

Hiệu chỉnh

B

Hiệu chỉnh

C

Tổng các

hiệu chỉnh

1000-

(A+B+C)

15 0,87 1.07 0.13 2.07 997.93


16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

1,03

1,20

1,38

1,57

1,77

1,98

2.20

2.43

2.67

2.92

3.18

3.45

3.73

4.02

4.32

1.07

1.07

1.06

1.06

1.05

1.05

1.05

1.04

1.04

1.03

1.03

1.03

1.02

1.02

1.01

0.10

0.08

0.05

0.03

0.00

-0.03

-0.05

-0.08

-0.10

-0.13

-0.15

-0.18

-0.20

-0.23

-0.25

2.20

2.35

2.49

2.66

2.82

3.00

3.20

3.39

3.61

3.82

4.06

4.30

4.55

4.81

5.08

997.80

997.65

997.51

997.34

997.18

997.00

996.80

996.61

996.39

996.18

995.94

995.70

995.45

995.14

994.92

Tác giả Alexev đã đƣa ra các hiệu chỉnh tổng cộng của dụng cụ đo ở bảng 2. Căn cứ

vào các số liệu của tác giả, hiệu chỉnh tổng cộng từ nhiệt độ 15oC - 30

oC đều mang dấu +

có nghĩa là khi tăng thêm 1oC, phải tăng thêm một lƣợng hiệu chỉnh nhất định, khoảng 2.

10-4

g/độ. Cột cuối cùng cho ta trọng lƣợng thực của 1lít nƣớc cất, tính theo gam ở nhiệt

độ đã cho.

2.4. Thực hành xác định dung tích pipet

a) Xác định dung tích pipet

Rửa sạch pipet không cần sấy khô, tráng pipet hai lần bằng nƣớc cất sẽ dùng để kiểm

tra thể tích của pipet. Đo nhiệt độ của nƣớc cất, hút nƣớc vào pipet theo đúng vạch giới

hạn và cho chảy vào cốc cân đã cân trƣớc có trọng lƣợng G1. Chú ý không đƣợc thổi giọt

dung dịch cuối cùng đọng ở pipet mà chấm nhẹ vào thành cốc cân, đạy cốc cân và đem

cân trên cân phân tích, có trọng lƣợng G2. Từ đó G2 - G1 sẽ là trọng lƣợng của nƣớc cất

chứa trong pipet.

Tính thể tích thực của pipet.

Thông thƣờng trên mỗi dụng cụ đo thể tích đều ghi dung tích của nó đƣợc quy về

20oC. Giả sử pipet ghi là 10ml ở 20

oC, điều đó có nghĩa, pipet đã đƣợc kiểm định ở 20

oC

đúng 10 ml và có trọng lƣợng của nƣớc cất là 9,9718 gam (bảng P2.2).


Khi cân 10 ml nƣớc ở 240C đƣợc G2 - G1 =9,9500g. Theo bảng 2 ở 24

0C sau khi hiệu

chỉnh lƣợng cân của 10ml nƣớc là 9,9639g, nhƣ vậy thực tế pipet 10ml có dung tích nhỏ

hơn yêu cầu là: 9,9639 - 9,9500 = 0,0139 0,0139ml. Vậy dung tích thực của pipet là:

10-0,0139 = 9,9861ml.

Một cách tính đơn giản hơn: ta lấy 9,9500/0,99639 = 9,986 ml

PHỤ LỤC 3 CÁC THIẾT BỊ SỬ DỤNG TRONG PHÂN TÍCH TRỌNG LƢỢNG

3.1. Tủ sấy

Tủ sấy là thiết bị đƣợc sử dụng rất rộng rãi trong các phònh thí nghiệm. Tủ sấy

thƣờng có nhiệt độ nhỏ hơn 200oC, có tác dụng sau:

- Dùng để làm khô các dụng cụ thuỷ tinh,

- Loại nƣớc hydrat hoá hoặc nƣớc hút ẩm của một số muối hoặc chất hút ẩm

- Làm khô mẫu trƣớc khi nung, làm khô một số mẫu phân tích.

Nguyên lý cấp nhiệt cho tủ sấy là sử dụng sợi đốt niken-crom, có bộ phận điều chỉnh

nhiệt độ mong muốn. Ngƣời phân tích cần phải cấp điện cho tủ sấy đúng (220V hoặc 110

V), đồng thời đặt nhiệt độ sấy cần thiết.

Tuyệt đối cấm sấy các chất dễ cháy, nổ trong tủ sấy

3.2. Lò nung

Trong phòng thí nghiệm hoá phân tích, có nhiều loại lò nung, tuy nhiên ngƣời ta chia

ra làm ba loại chính tuỳ theo nhiệt độ tối đa có thể đạt của chúng.

- Loại lò nung có thể đạt 800oC - 1000

oC. Loại này thƣờng dùng sợi đốt niken-

crom quấn xung quanh một hộp làm bằng vật liệu chịu lửa (silicat), còn gọi là lò ―muf‖.

Để điều chỉnh nhiệt độ, ngƣời ta sử dụng cặp nhiệt điện (tạo ra một dòng điện rất nhỏ),

nối với các rơ le cần thiết và một nguồn cung cấp điện áp. Đây là loại lò nung phổ thông

thất vì nó dễ trang bị, tuy nhiên nó cũng có hạn chế về nhiệt độ, một số hợp chất không

thể phân huỷ ở nhiệt độ này.

- Loại lò nung đạt 1100-1200oC. Là loại lò ―muf‖ thông thƣờng nhƣng các vật liệu

chế tạo lò cũng đặc biệt hơn để chịu nhiệt độ cao hơn. Sợi đốt cho loại lò này là hợp kim

đặc biệt ví dụ hợp kim Tantan. Để tăng cƣờng hiệu quả nung các nhà chế tạo cố gắng sắp

xếp để sợi đốt gần với vật nung hơn.

- Loại lò nung có nhiệt độ 1350oC - 1400

oC. Đây là loại có đẳng cấp về nhiệt độ

hoàn toàn khác hai loại trên. Lúc này không thể dùng các sợi đốt thông thƣờng, phải dùng

các thanh đốt bằng vật liệu là hợp chất silic, đó là các thanh cacbua silic. Vật nung thƣờng


đƣợc xếp vào ống hình trụ đặt giữa các thanh cacbua silic. Hình 6 là một vài các thiết bị

phân tích trọng lƣợng.

Lò nung là thiết bị quan trọng hàng đầu trong phân tích, nó đƣợc sử dụng vào các mục

đích sau:

+ Nung các sản phẩm phản ứng, đƣa chất phân tích về dạng cân, thí dụ chuyển

Fe(OH)3 về dạng Fe2O3, đƣa Al(OH)3 về Al2O3 v.v.

+ Phân huỷ mẫu theo phƣơng pháp kiềm chảy, đó là các mẫu không tan trong các axit

vô cơ, thí dụ các mẫu silicat, đối với các mẫu này, phá mẫu theo lối kiềm chảy là một

cách dễ làm và rất có hiệu quả.

Hình P4: Lò nung trong phân tích trọng lƣợng

Lò nung là thiết bị dễ sử dụng, tuy nhiên phải tuân theo các quy tắc sau:

- Nung trƣớc chén nung trong điều kiện tƣơng tự khi nung mẫu đến trọng lƣợng không

đổi.

- Làm khô mẫu bằng các thiết bị phù hợp (tủ sấy hoặc bếp điện) và đƣa vào chén nung

đã biết trọng lƣợng.

- Sử dụng chén nung đúng loại, phù hợp về nhiệt độ và yêu cầu của chất phân tích. Tuỳ

theo nhiệt độ cần thiết để phân huỷ mẫu, chọn chén nung có nhiệt độ cho phép phù


hợp. Thí dụ chén sứ chỉ đƣợc nung đến 1000oC, chén thạch anh chịu đƣợc đến

1200oC v.v. Chén nung cũng phải phù hợp với chất phân tích, tránh nung các chất có

thể bị nhiễm bẩn do chén nung gây ra hoặc ngƣợc lại chất phân tích có thể làm hỏng

chén nung, đặc biệt là các chén nung bằng kim loại quý (Au, Pt).

Tuyệt đối tránh:

- Nung các hoá chất khi phân huỷ tạo thành các chất độc hại cho lò nung và

ngƣời sử dụng, thí dụ nung các muối nitrat, các muối Hg v.v.

- Làm đổ hoá chất đặc biệt là các chất kiềm ra lò nung. Chúng ta biết rằng, ―muf‖

lò làm bằng vật liệu silicat, dễ dàng bị phá huỷ bởi kiềm. Nếu điều này xảy ra,

lò nung xem nhƣ bị hỏng hoàn toàn do ở nhiệt độ cao kiềm làm chảy ―muf‖ lò,

đồng thời với việc phóng điện làm đứt sợi đốt.

3.3. Chén nung

Có thể chia chén nung đƣợc sử dụng trong phòng thí nghiệm thành hai loại chính là

chén nung hệ silicat và chén nung kim loại.

- Chén nung hệ silicat bao gồm chén sứ và chén thạch anh

Chén sứ có thành phần ngoài oxit silic từ thạch anh có thêm oxit nhôm từ cao lanh.

Chén có thể chịu nhiệt độ tới 1000oC, bền với các axit vô cơ , bền cơ học tốt. Tuy nhiên

nó chịu kiềm kém, không thể sử dụng chén sứ để thực hiện phản ứng kiềm chảy.

Chén thạch anh có thành phần là SiO2 nóng chảy cho nên rất bền với axit, hơn nữa

nó có thể chịu nhiệt tới 1200oC. Cũng nhƣ chén sứ, chén thạch anh không chịu đƣợc kiềm

đặc biệt là phƣơng pháp kiềm chảy. Một số kim loại nóng chảy làm hỏng chén thạch anh

nhƣ lah Al, Cu, Ag v.v.


Hình P5 : Chén nung

a- Chén sứ thấp ; b- chén sứ cao; c- chén platin

- Chén nung kim loại gồm 5 loại chính:

Chén sắt chịu cơ học tốt, không chịu axit, tuy nhiên chịu kiềm tốt, thƣờng đƣợc sử

dụng cho mục đích kiềm chảy. Sắt có nhiệt độ nóng chảy 1539oC cho nên nó hoàn toàn

đáp ứng đƣợc cho phản ứng kiềm chảy. Tuy nhiên ở nhiệt độ cao sắt bị phá huỷ, hình

thành các lớp oxit, một phần tan trong kiềm, vì vậy đối với các chén mỏng thƣờng sử

dụng một lần.

Chén niken có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn nhiệt độ nóng chảy của sắt không nhiều

(1455oC), tuy nhiên niken bền hơn sắt ở nhiệt độ cao, có thể dùng lại đƣợc.

Chén vàng có nhiệt nóng chảy tƣơng đối cao (1000oC), trơ đối với các hoá chất, sử

dụng cho phản ứng kiềm chảy, tuy nhiên cũng cần tránh các hoá chất độc hại làm hỏng

chén, đó là nƣớc cƣờng thuỷ, đặc biệt các kim loại có khả năng tạo hợp kim.

Chén bạc chịu axit kém hơn chén vàng (Ag tan trong HNO3, trong khi Au chỉ tan

trong cƣờng thuỷ). Chén bạc cũng đƣợc sử dụng để thực hiện phản ứng kiềm chảy, tuy

nhiên nhiệt độ chịu đƣợc đến 900oC. Những điều cần tránh đối với chén vàng cũng áp

dụng đối với chén bạc.

Chén Platin là chén tốt nhất trong các chén kim loại, nó có thể chịu nhiệt độ tới

1770oC, nó chịu các axit vô cơ rất tốt, kể cả HF, cho nên ngƣời ta thực hiện phản ứng xác


định thành phần Silic trong các mẫu silicat khi cho tác dụng với HF trong bát Pt. Tuy

nhiên nó bị tan trong nƣớc cƣờng thuỷ, vì vậy có 4 điểm cần tránh khi sử dụng chén platin

:

- Không cho chén Pt tiếp xúc với nƣớc cƣờng thuỷ

- Không nung các kim loại Cu, Fe, Bi, Pb, và hợp chất của nó trong chén Pt vì

chúng tạo hợp kim với Pt khi nung ở nhiệt độ cao.

- Không thực hiện phản ứng kiềm chảy có chất oxy hoá trong chén Pt vì nó cũng

bị hoà tan trong diều kiện đó.

- Không đốt chén Pt trên ngọn lửa có nhiều muội than, khi đó tạo cacbua Pt làm

hỏng chén.

PHỤ LỤC 4: NGUYÊN TỬ KHỐI CỦA MỘT SỐ NGUYÊN TỐ THƢỜNG GẶP.

Nguyên tố Kí hiệu Nguyê

n tử số

Nguyên

tử khối

Nguyên tố Kí hiệu Nguyên

tử số

Nguyên

tử khối

Nhôm Al 13 26,9815 Mange Mg 12 24,0305

Antimoan Sb 51 121,757 Mangan Mn 25 54,938

Arsen As 33 74,9216 Thuỷ ngân Hg 80 200,59

Bari Ba 86 137,327 Molybden Mo 42 95,94

Bismut Bi 83 208,9804 Nicken Ni 28 58,6934

Brom Br 35 79,904 Nitơ N 7 14,00674

Cadimi Cd 48 112,411 Phospho P 15 30,9737


Calci Ca 20 40,078 Kali K 19 39,0983

Carbon C 6 12,011 Reni Re 75 186,207

Clo Cl 17 35,4527 Silic Si 14 28,0855

Crom Cr 24 51,9961 Bạc Ag 47 107,8682

Coban Co 27 58,9332 Natri Na 11 22,9897

Đồng Cu 29 63,546 Stronti Sr 38 87,62

Flo F 9 18,9984 Lƣu huỳnh S 16 32,066

Hidro H 1 1,00794 Thiếc Sn 50 118,71

Iron Fe 26 55,847 Vonfram W 74 183,85

Chì Pb 82 207,2 Vanadi V 23 50,9415

Liti Li 3 6,941 Kẽm Zn 30 65.39

PHỤ LỤC 5: CÁC HẰNG SỐ PHÂN LY AXIT Ở 25OC

Axit

(tên tiếng Anh)

Công thức K1 K2 K3

Acetic acid CH3COOH 1,75.10-5

Ammonium ion NH4+

5,70.10-10

Arsenic acid H3AsO4 5,8.10-3

1,1.10-7

3,2.10-12

Arsenous acid H3AsO3 5,1.10-10

Boric acid H3BO3 5,81.10-10


Carbonic acid H2CO3 4,45.10-7

4,69.10-11

Chloroacetic acid ClCH2COOH 1,36.10-3

Citric acid HOOC(OH)C(CH2COOH)2 7,45.10-4

1,73.10-5

4,02.10-7

Formic acid HCOOH 1,80.10-4

Hydrogen sulfide H2S 9,6.10-8

1,3.10-14

Nitrous acid HNO2 7,1.10-4

Oxalic acid HOOCCOOH 5,60.10-2

5,42.10-5

Phenol C6H5OH 1,00.10-10

Phosphoric acid H3PO4 7,11.10-3

6,32.10-8

4,5.10-13

Sulfuric acid H2SO4 K= 1,02.10-2

Sulfurous acd H2SO3 1,23.10-2

6,6.10-8

Tartric acid HOOC(CHOH)2COOH 9,20.10-4

4,31.10-5

Thiosunfuric acid H2S2O3 0,3 2,5.10-2

Trichloracetic acid Cl3CCOOH 3

PHỤ LỤC 6 : MỘT SỐ CHỈ THỊ AXIT- BAZƠ QUAN TRỌNG

Tên thông dụng Khoảng pH

đổi màu

pKa Màu của dạng

axit-bazơ

Thymol blue Thimol xanh 1,2-2,8

8,0-9,6

1,65

8,90

Đỏ- vàng

Vàng- xanh nƣớc biển

Methyl yellow Metyl vàng 2,9-4,0 Đỏ-vàng

Methyl orange Metyl da cam 3,1-4,4 3,46 Đỏ-dacam


Bromocresol green Bromocresol lục 3,8-5,4 4,66 Vàng-xanh biển

Methyl red Metyl đỏ 4,2-6,3 5,00 Đỏ-vàng

Bromcresol purple Bromcresol tía 5,2-6,8 6,12 Vàng-đỏ tía

Bromothymol blue Bromthymol xanh 6,2-7,6 7,10 Vàng-xanh nƣớc biển

Phenol red Phenol đỏ 6,8-8,4 7,81 Vàng-đỏ

Cresol purple Cresol tía 7,6-9,2 Vàng-tía

Phenolphtalein Phenolphtalein 8,3-10 Không màu-hồng

Thymolphtalein Thymolphtalein 9,3-10,5 Không màu-xanh biển

Alizarin yellow Alizarin vàng 10-12 Không màu-vàng

PHỤ LỤC 7 MỘT SỐ CHẤT CHỈ THỊ TRONG CHUẨN ĐỘ COMPLEXON

Chất chỉ thị Cách pha Sử dụng để xác định Màu chất chỉ thị

( MeInd- HInd)

Xylenoldacam 0,5% trong

C2H5OH

Pb2+

,Bi3+

,Th4+

, Zr4+

, Sc3+

,

Fe3+

, Co2+

,Zn2+

...

Đỏ - Vàng

Eriochrom T

đen ( ET-00 )

0,1% trong

NaCl

Al3+,

Bi3+

,Mg2+

, Zn2+

,

Co2+

,Ca2+

, Cd2+

...

Đỏ nho-Xanh

Axit sunfosalisilic 5% trong H2O Fe3+

Đỏ tím- Vàng

(Pyridin-2-azo)-

4-resorsin (PAR)

0,1% trong

H2O

Bi3+

, Ti3+

,In3+

, Hg2+

, Cu2+

,

Mn2+

, Ni2+

, Pb2+

...

Đỏ - Vàng

(Pyridin-2-azo)-1-

naphtol-2 (PAN)

0,1% trong

CH3OH

Bi3+

, Tl3+

,In3+

, Hg2+

, Cu2+

,

Mn2+

, Ni2+

, Pb2+

, Al3+

,...

Tím - Vàng

Murexit 0,25% trong

NaCl

Ca2+

, Co2+

, Cu2+

, Ni2+

,

Pd2+

...

Đỏ - Tím

PHỤ LỤC 8: MỘT SỐ CHẤT CHỈ THỊ OXI HOÁ KHỬ THÔNG THƢỜNG.

STT Chất chỉ thị Màu Eo(V)

Dạng oxihoá Dạng khử


1

2

3

4

5

6

7

8

Đỏ trung tính, 0,1% trong rƣợu 60%

Metylenxanh, 0,1% trong rƣợu

Diphenylamin, 1% trong H2SO4 đặc

Axit Diphenylamin o.sunfonic

Erioglycin A

A. phenylantranylic 0,2% trong nƣớc

Feroin 0,1% trong nƣớc

Axit Diphenylamin-dicacboxylic

Đỏ

Xanh da trời

Tím

Tím

Đỏ

Tím đỏ

Xanh da trời

Tím xanh

Không màu

Không màu

Không màu

Không màu

Xanh

Không màu

Đỏ

Không màu

+ 0,24

+ 0,53

+ 0,76

+ 0,85

+ 1,00

+ 1,08

+ 1,14

+ 1,26

PHỤ LỤC 9: CÁC GIÁ TRỊ Y(H) Ở CÁC pH KHÁC NHAU

pH 1 2 3 4 5 6

Y(H) 1017.13

1013.43

1010.6

108.44

106.45

104.66

pH 7 8 9 10 11 12

Y(H) 103.32

102.27

101.28

100.45

100.07

1

PHỤ LỤC 10: HẰNG SỐ BỀN ( ) CỦA CÁC COMPLEXONAT KIM LOẠI VÀ CÁC

GIÁ TRỊ Y(H) CẦN THIẾT ĐỂ PHỨC COMPLEXONAT KIM LOẠI TẠO THÀNH

HOÀN TOÀN (CÓ =108)

Cation Phức

MYn-4

lg Y(H) Cation Phức

MYn-4

lg Y(H)

Ag+ AgY

3- 2,1.10

7 7.32 10

-0.68 Cu

2+ CuY

2- 6.3.10

18 18.80 10

10.8

Mg2+

MgY2

-

4,9.108

8.69 100.69

Zn2+

ZnY2-

6.3.1016

16.50 108.5

Ca2+

CaY2-

5,0.1010

10.70 102.70

Cd2+

CdY2-

2.9.1016

16.46 108.46

Sr2+

SrY2-

4,3.108

8.63 100.63

Hg2+

HgY2-

6.3.1021

21.80 1013.8

Ba2+

BaY2-

5,8.107

7.76 10-0.24

Pb2+

PbY2-

1.1.1018

18.04 1010.0

4

Mn2+

MnY2

- 6,2.10

13 13.79 10

5.8 Al

3+ AlY

- 1.3.10

16 16.13 10

8.13


Fe2+

FeY2-

2,1.1014

14.33 106.33

Fe3+

FeY-

1.3.1025

25.10 1017.1

Co2+

CoY2-

2,0.1016

16.31 108.31

V3+

VY-

7.9.1025

25.9 1017.9

Ni2+

NiY2-

4,2.1018

18.62 1010.62

Th4+

ThY 1.6.1023

23.2 1015.2

PHỤ LỤC 11: HẰNG SỐ TẠO THÀNH CỦA MỘT SỐ PHỨC Ở 25 OC

Phối tử Cation logK1 logK2 logK3 logK4 logK5 logK6 Lực

ion

CH3COOH Ag+

Ca2+

Cd2+

Cu2+

Fe3+

Hg2+

Mg2+

Pb2+

0,73 -0,9

1,18

1,93 1,22

2,23 1,40

3,38 3,7 2,6

logK1K2=8,45

1,27

2,68 1,40

0,0

0,0

0,0

0,0

0,1

0,0

0,0

0,0

NH3 Ag+

Cd2+

Co2+

Cu2+

Hg2+

Ni2+

Zn2+

3,31 3,92

2,51 1,96 1,30 0,79 (30oC)

1,99 1,51 0,93 0,64 0,06 (30oC)

3,99 3,34 2,80 1,48 (30oC)

8,8 8,6 1,0 0,78 (22oC)

2,67 2,12 1,61 1,12 0,67 (30oC)

2,21 2,29 2,36 2,03 (30oC)

0,0

0,0

0,0

0,0

2,0

0,0

0,0

Br- Ag

+

Hg2+

Pb2+

Ag+ + 2Br

- = Ag(Br)2

- logK1K2 = 7,5

9,00 8,1 2,3 1,6

1,77

0,0

0,5

0,0


Cl- Ag

+

Cu+

Fe3+

Hg2+

Pb2+

Sn2+

Ag+ + 2Cl

- = Ag(Cl)2

- logK1K2 = 5,25

1,48 0,65

7,3 6,7 1,0 0,6

Pb2+

+ 3Cl- = Pb(Cl)3

- logK1K2 = 7,5

1,51 0,74 -0,3 -0,5

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

CN- Ag

+

Cd2+

Hg2+

Ni2+

Zn2+

Ag+ + 2CN

- = Ag(CN)2

- logK1K2 K3 = 1,8

6,01 5,11 4,53 2,27

17,00 15,75 3,56 2,66

Ni2+

+ 4CN- = Ni(CN)4

2- logK1K2 K3 K4 = 30,22

Log K1K2 =11,07 4,98 3,57

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

F- Al

3+

Fe3+

7,0 5,6 4,1 2,4

5,18 3,89 3,03

0,0

0,0

OH-

Al3+

Cd2+

Cu2+

Fe2+

Fe3+

Hg2+

Ni2+

Pb2+

Zn2+

Al3+

+ 4OH- = Al(OH)4

- logK1,4 = 33,4

3,9 3,8

6,5

4,6

11,81 11,5

10,60 11,2

4,1 4,9 3

6,4 Pb2+

+ 3OH- = Pb(OH)3

- logK1,3 = 13,9

5,0 Zn2+

+ 4OH- = Zn(OH)4

2- logK1,4 = 15,5

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

I- Cd

2+

Cu2+

Hg2+

2,28 1,64 1,0 1,0

Cu+ + 2I

- = CuI2

- log K1,2 = 8,9

12,87

0,0

0,0

0,0


Pb2+

Pb2+

+ 3I- = PbI3

- log K1,2,3 = 3,9 0,0

C2O42-

Al3+

Ca2+

Cd2+

Fe3+

Mg2+

Pb2+

5,97 4,96 5,04

3,19

2,73 1,4 1,0

7,58 6,23 4,8

3,42 (18oC)

4,20 2,11

0,0

0,0

1,0

1,0

0,0

1,0

SO42-

Al3+

Ca2+

Cu2+

Fe3+

Mg2+

3,89

2,13

2,34

4,04 1,34

2,23

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

SCN- Cd

2+

Cu+

Fe3+

Hg2+

Ni2+

1,89

Cu+ + 3SCN

- = Cu(SCN)3

2- logK1K2 K3 = 11,6

3,02 0,62

log K1K2 = 17,26 2,7 1,8

1,76

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

S2O32-

Ag+

Cu2+

Hg2+

8,82 4,7 0,7

log K1K2 = 6,3

log K1K2 = 29,3 1,4

0,0

0,0

0,0


PHỤ LỤC 12: TÍCH SỐ TAN Ở 25 0C

Hợp chất Công thức T Hợp chất Công thức T

Nhôm hidroxit Al(OH)3 3.10-34 Bạc clorua AgCl 1,82.10

-10

Bari cacbonat BaCO3 5.10-9 Bạc cromat Ag2CrO4 1,2.10

-12

Bari comat BaCrO4 2,1.10-9 Bạc iodua AgI 8,3.10

-17

Bari hidroxit Ba(OH)2.8H2O 3.10

-4 Bạc

thioxianat

AgSCN 1,1.10-12

Bari oxalat BaC2O4

1.10-6 Kẽm

hidroxit

Zn(OH)2 3.10-16

Bari sulfat BaSO4

1,0.10-

10 Đồng

thioxianat

CuSCN 4.10

-14

Canxi carbonat CaCO3

4,5.10-9

Đồng

hidroxit

Cu(OH)2

4,8.10-20

Canxi hydroxit Ca(OH)2

6,5.10-6

Sắt (II)

hidroxit

Fe(OH)2 4,1.10

-15

Canxi oxalat CaC2O4.H2O 1,7.10

-9

Sắt (III)

hidroxit

Fe(OH)3 2.10

-39

Canxi sufate CaSO4

2,4.10-5

Chì cromat PbCrO4 3.10

-13

Magie hidroxit Mg(OH)2 7,1.10

-

12

Chì oxalat PbC2O4

8,5.10-9

Mangan hidroxit Mn(OH)2 2.10

-13

Chì sunfat PbSO4 1,6.10

-8

Nicken hydroxit Ni(OH)2 6.10

-16

Magie

amoni

photphat

MgNH4PO

4

3.10-13

Bạc bromua AgBr 5,0.10

-

13 Magie

cacbonat

MgCO3

3,5.10-8


PHỤ LỤC 13: MỘT SỐ THẾ ĐIỆN CỰC TIÊU CHUẨN

Bán phản ứng E0 (V) So sánh

Al3+

+3e = Al (rắn = r) -1,662

Sb2O5+ H++4e = 2SbO

+ +3H2O +0,581

H3asO4 +2H+ +2e = H3AsO3 +H2O +0,559 +0,577 trong HCl, HClO4

Ba2+

+ 2e =Ba (r) -2,906

BiO++2H

+ +2e =Bi (r) +00,320

BiCl4- +3

e = Bi (r) + 4Cl

- +0,16

Br2(l) +2e = 2Br-

+1,087 +1,05 trong HCl

BrO3-+6H

+++5e =1/2Br2 (l) +3H2O +1,52 (l = lỏng)

BrO3-+6H

+++6e =Br

- +3H2O +1,44

Cd2+

+2e = Cd (r) -0,403

Ca2+

+2e = Ca (r) -2,866

2CO2 (k) + 2H+ + 2e = H2C2O4 -0,49 (k = khí)

Ce4+

+e = Ce3+

+1,7 trong HClO4 ; +1,61 trong

HNO3; + 1,44 trong H2SO4

Cl2(k) + 2e = 2Cl-

+1,359

ClO3-+ 6H

+-5e = 1/2 Cl2(k) +3H2O +1,47

Cr3+

+ e = Cr2+

-0,408

Cr2O72-

+14H+ +6e =2Cr

3++7H2O +1,33

Co2+

+ 2e = Co (r) -0,277

Co3+

+ e = Co2+

+1,808

Cu2+

+ e = Cu+

+0,153

Cu2+

+ 2e = Cu (r) +0,337

Cu+ + e = Cu (r) +0,521


CuI(r) + e = Cu (r)+I-

-1,85

F2(k) + 2H+ +2e = 2HF +3,06

2H+ + 2e

= H2 (k) 0,000 -0,005 trong HCl, HClO4``

I2(h)+2e = 2I-

+0,5355

I3- + 2e= 3I

- +0,536

IO3-+6H

+ +5e=1/2I2 (r)+ H2O +1,196

IO3-+6H

+ +5e=1/2I2 (r)+ H2O +1,178

IO3-+2Cl

- +2H

+ +4e = ICl2

-+ H2O +1,24

Fe2+

+2e = Fe(r) -0,440

Fe3+

+e = Fe2+

+0,771 0,700 trong HCl 1M, 0.732

trong HClO4 1M, 0.68 trong

H2SO4

Fe(CN)3-

+e = Fe(CN)2-

+0,36 0,71 trong HCl 1M, 0.72 trong

HClO4 1M, H2SO4

Pb2+

+2e =Pb(r) -0,126 -0,14 trong HClO4 1M; -0,29

trong H2SO4 1M

PbO2 + + 4H+ + 2e = Pb

2+ + 2H2O +1,455

Li+ +e =Li (r) -3,045

Mg2+

+2e =Mg -2,363

Mn2+

+2e =Mn -1,180

Mn3+

+2e =Mn2+

1,51 trong H2SO47,5M

MnO2 + 4H+ + 2e =Mn

2+ +2H2O +1,23

MnO4- + 8H

+ + 5e =Mn

2+ +4H2O +1,51

MnO4-+ 4H

+ + 3e =MnO2 +H2O +1,695

MnO4-+ e =MnO4

2- +0,564

Hg22+

+2e = 2Hg (l) +0,788 0,274 trong HCl 1M; 0,766

trong HClO4 1M; 0,674 trong


H2SO4 1M

2Hg2+

+ 2e = Hg22+

+0,920 0,907 HClO4 1M

Hg2+

+2e = Hg(l) +0,854

Hg2Cl2 ( r) +2e = 2Hg(l) + 2Cl- +0,286 0,244 trong KCl bão hoà; 0,282

trong KCl 1M ; 0,334 trong KCl

0,1 M

Hg2SO4 (r) +2e = 2Hg +SO42-

+0,165

Ni2+

+ 2e = Ni (r) -0,250

HNO2 + H+ +e = NO(k) + H2O +1,00

NO3- + 3H

+ +2e = HNO2 +H2O +0,94 0,92 trong HNO3 1M

H2O2 +2H+ +2e = 2H2O +1,766

O2(k) +4H+ +4e = 2H2O +1,229

O2(k) +4H+ +4e = 2H2O2 +0,682

O3 +2H+ +2e = O2(k) + H2O +2,07

Pd2+

+ 2e = Pd( r) +0,987

PtCl32+

+ 2e = Pt(r ) +4Cl-

+0,73

PtCl6+ + 2e = PtCl3

2- +2Cl

- +0,68

K+ +e = K -2,925

H2SeO3 + 4H+

+4e = Se(k) +3H2O +0,74

SeO32-

+4H+ =2e = H2SeO3+H2O +1,15

Ag+ +1e = Ag(r ) +0,799 0,228 trong HCl 1M; 0,792

trong HClO4 1M; 0,77 trong

H2SO4 1M

AgBr(r ) +e = Ag (r) +Br- +0,073

AgCl ) +e = Ag (r) +Cl +0,222 0,228 trong KCl 1M

Ag2CrO4 (r )+2e = 2Ag(r ) + CrO42-

+0,446

Na+ +1

e =Na -2,714


S(r ) +2e = H2S(k) +0,141

H2SO3+4H+ +4e = S(r )+3H2O +0,172

SO42-

+4H+ +2e = H2SO3 + H2O +0,172

S4O62-

+2e = 2S2O32-

+0,08

Sn2+

+2e= Sn(r) -0,136 -0,16 trong HclO4 1M

Sn4+

+2e= Sn2+

+0,154 0,14 trong HCl 1M

Zn2+

+2e= Zn(r ) -0,763

PHỤ LỤC 14: NỒNG ĐỘ CỦA MỘT SỐ DUNG DỊCH AXIT- BAZƠ ĐẶC BÁN

TRÊN THỊ TRƢỜNG.

Loại dung

dịch bán trên

thị trƣờng

Nồng độ

phần trăm

Tỷ trọng

trong nƣớc ở

200C (g/ml)

Nồng độ

Mol/l

Cách tinh chế

NH3 26 % 0,904 13,8 Chƣng cất ở 530C hoặc đặt

trong bình làm khô

H2SO4 95,72 1,835 17,91

HCl 35,2 1,175 11,34 Chƣng cất

HNO3 63,72 1,385 14,01 Chƣng cất

H3PO4 lỏng 85,11 1,81 14,63

H2 F2 40 1,128

HClO4 60 1,54 9,203

CH3COOH 98 1,055 17,2 Chƣng cất

Technology

tài lieuj phân tích hóa ứng dụng cho si mạ và phân tích thực phẩm