تیتراسیون آب ژاول به روش یدومتری | اندازه گیری کلر آزاد آب ژاول

sayon 
  بازدید : 5
يکشنبه 5 فروردين 1403 زمان : 17:55 


1
2
3
4
5

آب ژاول در صنعت داروسازی

آب ژاول که با نام های بلیچ (Bleach)، سفید کننده و نام تجاری وایتکس بین مردم شناخته می شود، فقط کاربردهای شست و شو و تمیز کردن ندارد.خرید کوره ازمایشگاهی آب ژاول طی واکنش الکتروشیمیایی محلول سدیم کلراید (محلول آب نمک) با الکترودهای گرافیتی تهیه می شود. محصول به دست آمده محلول سدیم هیپوکلریت است. این ماده به عنوان منبع غنی از کلر شناخته می شود. با توجه به ارزان قیمت بودن آن، به عنوان ماده اولیه برای واکنش های کلردار کردن یا واکنش های مشابه در صنایع مختلف به خصوص صنعت داروسازی مورد استفاده قرار می گیرد. تنها نکته منفی آن، ناپایدار بودن آب ژاول و تغییر کردن سریع غلظت کلر است. اندازه گیری کلر آزاد آب ژاول برای به دست آوردن خلوص آن، قبل از انجام واکنش بسیار مهم است. تیتراسیون آب ژاول روشی مناسب برای این منظور است.

اندازه گیری غلظت سدیم هیپوکلریت بسیار ساده است. با استفاده از تیتراسیون یدومتری با شناساگر چسب نشاسته می توان این غلظت را اندازه گیری کرد.

کاربردهای آب ژاول

برخلاف تصور عمومی، آب ژاول فقط کاربرد خانگی برای تمیز و سفید کردن لباس و سطوح ندارد. آب ژاول یک گندزدای قوی است که مصارف متعددی دارد. از جمله کاربردهای این ماده می توان به اضافه کردن آن به فاضلاب برای کم کردن آلودگی ها، ضدعفونی سطوح و البسه بیمارستان ها و صنایعی مانند داروسازی، مواد غذایی، کاغذ و مقوا و کشاورزی اشاره کرد.

چرا اندازه گیری غلظت آب ژاول اهمیت دارد؟

پاسخ به این سوال بسیار ساده است. خاصیت پاک کنندگی و ضدعفونی کنندگی آب ژاول به غلظت سدیم هیپوکلریت بستگی دارد. این ماده به شدت ناپایدار است و حتی با تغییر کم دما نیز ممکن است سدیم هیپوکلریت تجزیه شود و به صورت گاز کلر یا کلر آزاد درآید. با استفاده از یک تیتراسیون ساده می تواند غلظت آب ژاول را به دست آورد تا نتایج بهینه از آن حاصل شود.

تیتراسیون یدومتری

از آنجا که اندازه گیری غلظت کلر آزاد آب ژاول با استفاده از تیتراسیون یدومتری انجام می شود، ابتدا لازم است با مفاهیم تیتراسیون یدومتری آشنا شوید.

تیتراسیون یدومتری از انواع تیتراسیون های ردوکس یا اکسایش و کاهش است. در این نوع تیتراسیون ها عدد اکسایش آنالیت و تیترانت است که تغییر می کند.

تیتراسیون یدومتری برای اندازه گیری غلظت نمونه ای که خود کاهش پیدا می کند و به عنوان اکسنده شناخته می شود، کاربرد دارد. در این نوع تیتراسیون ید، عامل اکسنده و تیترانت است. درحالی که از سدیم تیوسولفات به عنوان عامل کاهنده استفاده می شود. چسب نشاسته معمولا شناساگر این واکنش است. زیرا در واکنش به ید تغییر رنگ چشمگیری ایجاد می شود.

اساس تیتراسیون آب ژاول

برای اندازه گیری کلر آزاد آب ژاول و در واقع غلظت سدیم هیپوکلریت آب ژاول از تیتراسیون برگشتی یدومتری استفاده می شود. از نظر شیمیایی مراحل زیر اتفاق می افتد تا در نهایت بتوان غلظت سدیم هیپوکلریت را محاسبه کرد.

استیک اسید گلاسیال با سدیم هیپوکلریت واکنش می دهد و هیپوکلرو اسید تشکیل می شود.
از واکنش یون یدید در محلول اسیدی هیپوکلرواسید، تری یدید به دست می آید.
تری یدید به رنگ قرمز تیره است. وقتی با نشاسته ترکیب شود، رنگ آبی تیره به وجود می آید.
در ادامه، کمپلکس تری یدید و نشاسته آبی تیره با سدیم تیوسولفات کاهنده تیتر می شود تا به محلولی بیرنگ برسیم. این محلول شامل یون یدید، دی تیونات و نشاسته کمپلکس نشده است که همگی بی رنگ هستند.

وقتی یون یدید به مقدار اضافه به هیپوکلرواسید افزوده شود، تمام اسید واکنش می دهد. در نهایت کمپاکس آبی تیره تری یدید و نشاسته ایجاد می شود. حالا می توان گفت هیپوکلریت به عنوان محدودکننده عمل و مقدار تشکیل شدن تری یدید را تعیین می کند. بعد از تیتر کمپلکس تری یدید و نشاسته با تیوسولفات، غلظت کمپلکس را می توان مشخص کرد. از غلظت کمپلکس به غلظت اولیه هیپوکلریت می رسیم.

تجهیزات مورد نیاز برای تیتراسیون آب ژاول

ترازو دقیق دیجیتال آزمایشگاهی
بورت
گیره مخصوص بورت
پایه
همزن مغناطیسی
مگنت آزمایشگاهی
بشر
ارلن
استوانه مدرج یا مزور
پیپت حبابدار و ساده
پوآر
بالن حجمی

دستورالعمل اندازه گیری غلظت سدیم هیپوکلریت

تمام ظروف مورد استفاده باید تمیز و کاملا خشک باشند.
برای آماده سازی چسب نشاسته به عنوان شناساگر تیتراسیون 0.25 گرم نشاسته را وزن کنید و به همراه 5 میلی لیتر آب در یک بشر بریزید و به هم بزنید تا به صورت کامل حل شود. سپس 45 میلی لیتر آب داغ به آن اضافه کرده و به هم بزیند.
یک محلول پتاسیم یدید شامل 1 گرم نمک به همراه 5 میلی لیتر آب در یک ارلن تهیه کنید. پس از حل شد کامل نمک در آب، 25 میلی لیتر استیک اسید گلاسیال به محلول اضافه کنید.
برای تهیه محلول نمونه مجهول، 10 میلی لیتر از آب ژاول را به یک بالن منتقل کرده و آن را به حجم 100 میلی لیتر برسانید.
مقدار مشخصی از محلول تیترازول ( سدیم تیوسولفات 0.1 نرمال) در بورت بریزید. حجم ابتدایی را از روی بورت یادداشت کنید.
5 میلی لیتر از محلول نمونه مجهول را به محلول تهیه شده پتاسیم یدید اضافه کنید. به هم بزنید تا رنگ قهوه- نارنجی در محلول به صورت یکنواخت ایجاد شود. سپس سریعاً تیتراسیون را تا زمان مشاهده رنگ زرد در محلول انجام دهید.
بعد از ایجاد شدن رنگ زرد، 1 میلی لیتر چسب نشاسته به محلول اضافه کنید. رنگ محول آبی-بنفش تیرهمی شود. تیتراسیون را تا زمانی که رنگ محلول کاملاً از بین برود و محلول شفاف و بی رنگ ایجاد شود، ادامه دهید.
حجم کل تیوسولفات مصرف شده را یادداشت کنید.

OCl^– + 2 I^– + 2 H₃O⁺ –> I₂ + Cl^– + 3 H₂O
I₂ + 2 S₂O₃^2- –> 2 I^– + S₄O₆^2-

محاسبات مربوط به تیتراسیون آب ژاول

با استفاده از حجم مصرف شده سدیم تیوسولفات به عنوان تیترانت می توان غلظت اولیه سدیم هیپوکلریت، مقدار کلر فعال آزاد و … را محاسبه کرد.

درصد وزنی کلر فعال طبق فرمول زیر محاسبه می شود:

https://hakimazma.com/%d8%b3%da%a9%d9%88%d8%a8%d9%86%d8%af%db%8c-%d8%a2%d8%b2%d9%85%d8%a7%db%8c%d8%b4%da%af%d8%a7%d9%87%db%8c/

درصد وزنی کلر فعال در آب ژاول= V × 0.7092/d

V= مقدار مصرف شده از محلول سدیم تیوسولفات برحسب میلی لیتر

d = دانسیته نمونه مجهول (آب ژاول قبل از رقیق سازی)