آدرس: تهران - بزرگراه جناح - بلوار شهید گلاب - خیابان حسینی - کوچه رئیسی - پلاک ۷ - طبقه همکف
کد پستی: ۱۴۵۳۹۳۴۹۳۱
تیتراسیون معمولا در علم شیمی به کار میرود و برای تعیین غلظت یک ماده مجهول استفاده میشود. در تیتراسیون اندازهگیری حجم بسیار مهم است، به همین دلیل به آن آنالیز حجمی نیز می‌گویند. یکی از معمولترین آنالیزهای حجمی، تیتراسیون اسید و باز است.
در این روش محلول مجهول در یک ظرف قرار دارد. سپس محلول استاندارد به وسیله بورت به آرامی تا حجم مشخصی به محلول مجهول اضافه میشود.
البته باید اشاره کرد که تیتراسیون شامل روش‌های مختلف دیگر از جمله تیتراسیون وزن سنجی، تیتراسیون خنثی شدن، تیتراسیون کمپلکس سنجی، تیتراسیون پتاسیل سنجی و تیتراسیون اکسایش-کاهش نیز میباشد ولی در این مقاله تیتراسیون حجم سنجی را به دلیل کاربرد بشتر، مورد بررسی قرار داده‌ایم.
نام دیگر محلول استاندارد، تیترازول است که غلظت دقیق و مشخصی دارد و برای تعیین غلظت محلول مجهول یا همان آنالیت، از واکنش بین تیترازول و آنالیت بهره برده میشود.
همانطور که اشاره شد، حجم مشخصی از تیترازول برای افزوده شدن مورد نیاز است که به آن نقطه پایانی یا همارزی تیتراسیون گفته میشود. برای تعیین این نقطه از آشکارساز PH یا PH سنج استفاده میشود که به محلول آنالیت اضافه می‌گردد. این روش نشاندهنده پایان واکنش بین آنالیت و تیترازول میباشد. در واقع با تغییررنگ آشکارساز متوجه می‌شویم که دیگر نباید به محلول مجهول، تیترازول اضافه کرد و این مقدار از تیترازول برای خنثی سازی آنالیت کافی بوده است. نکته مهمی را در مورد نقطه پایانی و نقطه همارزی باید مد نظر قرار داد. نقطه همارزی زمانی است که از لحاظ تئوری واکنش به پایان رسیده است یعنی زمانی که تعداد مول آنالیت و تیترازول برابر باشد. نقطه پایانی به صورت عملی اندازهگیری میشود.
یعنی زمانی که یک تغییر فیزیکی در محلول مشاهده شود. حال این تغییر فیزیکی را میتوان با روش‌های مختلف شناسایی کرد که توضیحات آن در زیر آمده است.
در ایتدا یک PH سنج ابتدایی برای نشان دادن واکنش‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. حال میتوان از روش‌های مختلف برای تعیین نقطه پایانی استفاده کرد.
حال برای بدست آوردن غلظت آنالیت از روش زیر استفاده میشود:
Ca: غلظت آنالیت
Ct: غلظت تیترازول (به مولاریته)
Vt: حجم تیترازول اضافه شده (به لیتر)
M: نسبت مولی آنالیت و واکنش‌دهنده در فرمول شیمیایی
Va: حجم آنالیت استفاده شده (به لیتر)
به طور معمول تیترازول و آنالیت به صورت محلول هستند. در این راستا اگر جامدی داشته باشیم، آن را در محلول آبی حل می‌کنیم. همچنین برای عملکرد بهتر محلول و افزایش دقت، محلولهای آنالیت غلیظ را رقیق می‌کنیم.
تیتراسیون‌های غیر اسید و بازی وجود دارند که در طی واکنش نیازمند PH ثابت می‌باشند. برای رفع این نیاز از یک محلول بافر در محفظه تیترازول استفاده میشود. ممکن است که در شرایطی واکنش‌دهنده دیگری علاوه بر آنالیت در واکنش شرکت کند که در آن صورت میتوان از محلولهای پوشاننده (Masking solution) استفاده کرد. این محلول در برابر واکنش یون ناخواسته (Unwanted ion) مانند یک پوشش عمل می‌کند.
معمولا در نمودارهای تیتراسیون محور x نشاندهنده حجم تیترازول اضافه شده و محور y نشاندهنده غلظت آنالیت در آن لحظه است. حال در نمودارهای تیتراسیون اسید-باز، محور y را نشانگر PH محلول می‌دانیم. نمودار میتواند منبع مناسبی برای نشان دادن قدرت اسید و باز به کار رفته باشد. اگر در نگاه کلی تغییرات زیادی در نمودار دیده نشود به جز شیب تند ناگهانی، نشاندهنده آن است که اسید و باز قوی داریم. در این حالت امکان دارد که با اضافه کردن تیترازول، تغییرات ناگهانی در PH محلول مشاهده شود که با این معنی است که از شیب تند نمودار عبور کرده است. در این حالت از شناساگرهایی مثل کاغذ لیتموس یا فنول فتالین استفاده میشود.
در حالت دیگر ممکن است یکی از بازها یا اسیدها قوی نباشد. در این حالت تغییرات شدید نیز در نمودار دیده نمی‌شود. بنابراین با افزودن تیترازول به محلول تغییر شدید PH نیز نخواهیم داشت. این نمودارها به طور کلی شکل منظمی ندارند و معمولا از PH سنج‌ها استفاده میشود.
چند حالت از نمودارهای تیتراسیون در تصویر زیر آمده است که تکمیل‌کننده توضیحات بالا میباشد.
در ادامه جدولی از انواع اسیدها وبازهای قوی و ضعیف آورده شده است.
در تهیه سوختهای زیستی از تیتراسیون اسید-باز استفاده بهره میبرند. برای مثال از روغنهای مایع مصرفی برای تولید بیودیزل استفاده میشود. در این روش حذف اسیدهای چرب از روغن را خواهیم داشت که برای سلامتی نیز بیخطرتر است. اروش کار به این صورت است که میزان اسیدی بودن روغن پس از استفاده توسط تیتراسیون اندازهگیری میشود. با این کار میتوانیم حجم زیادی از بخش اسیدی را به حالت خنثی تبدیل کنیم.
از کاربردهای زیست محیطی آن میتوان به تعیین میزان آلودگیهای موجود در باران یا برف اشاره کرد که هزینه بالایی هم ندارد. همچنین میتوان به استفادهی آن در صنعت داروسازی نیز اشاره کرد. از آن جایی که تولید دارو نیازمند اندازهگیری های دقیق مواد شیمیایی موجود در دارو میباشد، تیتراسیون میتواند بسیار کمککننده باشد.
آهک خوراکی یا هیدروکسید کلسیم، یک پودر سفید رنگ، بی بو با خاصیت قلیایی است که در محیط‌های صنعتی مانند تصفیه فاضلاب، تولید کاغذ، ساخت و ساز و فرآوری مواد غذایی استفاده میشود. البته این ماده به عنوان جزئی از سیمان استخوانی، کاربردهای پزشکی و دندانپزشکی نیز دارد. هیدروکسید کلسیم اشکال و نام‌های مختلفی دارد، […]
بهداشت دست ها در پیشگیری و جلوگیری از انتقال بسیاری از بیماری ها تاثیرگذار است. این تاثیر به حدی است که سازمان بهداشت جهانی توصیه می کند که قبل از تمام وعده های غذایی دست های خود را به خوبی ضدعفونی کنید. با گسترش بیماری های مختلفی از قبیل ابولا، کرونا(COVID19)، سارس، آنفولانزای خوکی و […]
باکتری هم مثل هر موجود زنده دیگری، نیاز به محیط مناسب و مخصوصی دارد که بتواند در به حیات و بقا ادامه دهد. از جمله محیط های مناسبی که باکتری میتواند در آن رشد و تکثیر کند، محیط کشت مناسب و مخصوص به خود آن باکتری است. محیط کشت باکتری حاوی مواد رشد دهنده و […]
بالن یا فلاسک آزمایشگاهی یکی از لوازم بسیار پرکاربرد در آزمایشگاه هاست که در هر آزمایشگاهی لازم و ضروری است. شناخت انواع بالن آزمایشگاهی و دانستن کاربرد هرکدام، به استفاده بهتر در آزمایشگاه و انتخاب بالن مناسب، کمک خواهد کرد. در این مقاله با انواع بالن آزمایشگاهی و کاربرد هریک آشنا می شویم. بالن آزمایشگاهی […]
