Makaleyi paylaş
Titrasyonlar çeşitli şekillerde sınıflandırılabilmektedir: kimyasal reaksiyonlarına göre (örneğin asit-baz titrasyonu veya redoks titrasyonu), endikasyon yöntemine göre (örneğin potansiyometrik titrasyon veya fotometrik titrasyon) ve son fakat bir o kadar önemli olarak titrasyon prensiplerine göre (doğrudan titrasyon veya dolaylı titrasyon). Bu makalede, aynı zamanda "artık titrasyon" olarak da adlandırılan geri titrasyon tekniği üzerinde durmak istiyorum. Geri titrasyonun ne zaman kullanıldığı ve sonuçları nasıl hesaplamanız gerektiği hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz.
Geri titrasyon nedir?
A analitinin T titrantıyla doğrudan reaksiyona girdiği titrasyonların aksine, geri titrasyonlar dolaylı titrasyonların bir alt kategorisidir. Dolaylı titrasyonlar, örneğin uygun bir sensörün mevcut olmadığı veya reaksiyonun pratik bir doğrudan titrasyon için çok yavaş olduğu durumlarda kullanılmaktadır.
Geri titrasyon sırasında, analit A'ya belirli bir miktarda B reaktifi eklenmektedir. B reaktifi genellikle yaygın bir titranttır. B reaktifinin miktarı, analit A ile etkileşiminden sonra bir fazlalık kalacak şekilde seçilmektedir. Bu fazlalık daha sonra T titrantıyla titre edilmektedir. Daha sonra A analitinin miktarı, B reaktifinin eklenen miktarı ile kalan fazlası arasındaki fark üzerinden tespit edilmektedir.
Herhangi bir titrasyonda olduğu gibi, ilgili reaksiyonların her ikisi de kantitatif olmalıdır ve her iki reaksiyon için de rol oynayan stokiyometrik faktörler bilinmelidir.
Geri titrasyonlar ne zaman kullanılır?
Geri titrasyonlar esas olarak aşağıdaki durumlarda kullanılır:
- Analitin uçucu (örn. NH3) veya çözünmeyen bir tuz (örn. Li2CO3) olması durumunda
- Analit A ile titrant T arasındaki reaksiyon pratik bir doğrudan titrasyon için çok yavaşsa
- Zayıf asit-zayıf baz reaksiyonları varsa
- Doğrudan titrasyon için uygun bir endikasyon yöntemi mevcut olmadığında
Tipik örnekler, EDTA'lı alüminyum gibi kompleksometrik titrasyonlardır. Bu doğrudan titrasyon yalnızca yüksek sıcaklıklarda mümkündür. Bununla birlikte, alüminyuma fazla miktarda EDTA eklenmesi ve kalan EDTA'nın bakır sülfatla geri titrasyonu, oda sıcaklığında titrasyona izin vermektedir. Bu sadece alüminyum için değil diğer metaller için de geçerlidir.
Kompleksometrik titrasyon hakkındaki ücretsiz monograf yayınınımızdan hangi metallerin doğrudan titre edilebileceğini ve hangi metaller için geri titrasyonun daha uygun olduğunu öğrenebilirsiniz.
Diğer örnekler arasında yenilebilir katı ve sıvı yağlar için sabunlaşma değeri ve iyot değeri yer almaktadır. Sabunlaşma değeri için katı veya sıvı yağa fazla miktarda etanolik KOH eklenmektedir. Sıvı veya katı yağın sabunlaştırılması için belirlenen bir reflux süresinden sonra, kalan fazlalık, hidroklorik asit ile geri titre edilmektedir. İşlem, iyot değeri için de benzerdir; burada kalan fazla iyot klorür (Wijs çözeltisi), sodyum tiyosülfat ile geri titre edilmektedir.
Yenilebilir katı ve sıvı yağların analizi hakkında daha fazla bilgi için ilgili ücretsiz Uygulama Bültenimiz AB-141'e göz atabilirsiniz.
Geri titrasyon nasıl yapılır?
Geri titrasyon aşağıdaki genel prensibe göre gerçekleştirilmektedir:
- Reaktif B'yi analit A'ya fazla miktarda ekleyin.
- Reaktif B'nin analit A ile reaksiyona girmesine izin verin. Bu, belirli bir bekleme süresi veya hatta reflux (örn. sabunlaşma değeri) gerektirebilmektedir.
- Kalan reaktif B fazlasının titrant T ile titrasyonu.
İlk adım için reaktif B'nin hacminin tam olarak eklenmesi önemlidir. Bu nedenle bu ekleme için büret kullanılması önemlidir (Şekil 2).
Ayrıca reaktif B'nin tam molar miktarının bilinmesi önemlidir. Bu iki şekilde elde edilebilmektedir. İlk yol, numunenin geri titrasyonuyla aynı şekilde, ancak numuneyi atlayarak kör bir belirleme yapmaktır. Reaktif B yaygın bir titrant ise (örn. EDTA), geri titrasyondan önce reaktif B'nin standardizasyonunu gerçekleştirmek de mümkündür.
Her durumda, T titrantının standardizasyonu gereklidir. Bu bize aşağıdaki iki genel analiz prosedürünü vermektedir:
Kör ile geri titrasyon
- Titrant T'nin titr tayini
- Kör tayini (numuneyi atlayarak geri titrasyon)
- Numunenin geri titrasyonu
Standardizasyonlar ile geri titrasyon
- Titrant T'nin titr tayini
- Reaktif B'nin titr tayini
- Numunenin geri titrasyonu
Şunu unutmayın: geri titrasyon yaptığınız için, doğrudan titrasyonun aksine, kör hacim ekivalens noktası (EP) hacminden daha büyük olacaktır. Bu nedenle EP hacminin körden veya reaktif B'nin eklenen hacminden çıkarılması gerekmektedir.
Titrant standardizasyonu hakkında daha fazla bilgi için lütfen bu konudaki blog makalemizi inceleyin.
Geri titrasyon sonucu nasıl hesaplanır?
Doğrudan titrasyonlarda olduğu gibi, geri titrasyonun sonucunu hesaplamak için kesin konsantrasyonlar ve hacimlerin yanı sıra ilgili stokiyometrik reaksiyonların da bilinmesi gerekmektedir. Yukarıda açıklanan analiz prosedür türünün kullanımına bağlı olarak sonucun hesaplanması biraz farklıdır.
Kör ile geri titrasyon için kütle-% cinsinden bir sonuç elde etmek amacıyla aşağıdaki formülü kullanabilirsiniz:
VBlank: Kör tayininden elde edilen ekivalens noktasının mL cinsinden hacmi
VEP: mL cinsinden ekivalens noktasındaki hacim
cTitrant: Mol/L cinsinden nominal titrant konsantrasyonu
fTitrant: Titrantın titr faktörü (birimsiz)
r: Stokiyometrik oran (birimsiz)
MA: Analit A'nın g/mol cinsinden moleküler ağırlığı
mSample: Numunenin mg cinsinden ağırlığı
100: Sonucu % cinsinden elde etmek için dönüştürme faktörü
Stokiyometrik oran r her iki reaksiyonu da dikkate almaktadır; analit A ile reaktif B ve reaktif B ile titrant T. Kompleksometrik geri titrasyonlar veya sabunlaşma değeri gibi stokiyometrik faktörün her zaman 1 olduğu durumlarda reaksiyon oranı da 1'dir. Ancak, bir reaksiyonun stokiyometrik faktörü 1'e eşit değilse, reaksiyon oranının belirlenmesi gerekmektedir. Reaksiyon oranı aşağıdaki şekilde belirlenebilmektedir:
- A ve B arasındaki reaksiyon denklemi
- B ve T arasındaki reaksiyon denklemi
- İki reaksiyon bölümünün çarpımı
Örnek 1
Örnek 2
Aşağıda, sülfürik asit ve sodyum hidroksit kullanılarak geri titrasyonla belirlenebilen gerçek bir lityum karbonat örneği verilmiştir.
Lityum karbonat 1:1 oranında sülfürik asitle reaksiyona girmektedir. Fazla sülfürik asit miktarını belirlemek için, 1 mol sülfürik asit başına iki mol sodyum hidroksit gereklidir, bu da 1:2 oranına neden olmaktadır. Bu durum, bu titrasyon için 0,5'lik bir stokiyometrik r oranı vermektedir.
Reaktif B'nin standardizasyonu ile geri titrasyon için kütle-% cinsinden bir sonuç elde etmek amacıyla aşağıdaki formülü kullanabilirsiniz:
VB: Reaktif B'nin mL cinsinden eklenen hacmi
cB: Reaktif B'nin mol/L cinsinden nominal konsantrasyonu
fB: Reaktif B'nin titr faktörü (birimsiz)
VEP: mL cinsinden ekivalens noktasındaki hacim
cT: Titrant T'nin mol/L cinsinden nominal konsantrasyonu
fT: Titrant T'nin titr faktörü (birimsiz)
sBT: Reaktif B ile titrant T arasındaki stokiyometrik faktör
sAB: Analit A ile reaktif B arasındaki stokiyometrik faktör
MA: Analit A'nın g/mol cinsinden moleküler ağırlığı
mSample: Numunenin mg cinsinden ağırlığı
100: Sonucu % cinsinden elde etmek için dönüştürme faktörü
Modern titratörler, geri titrasyonların sonuçlarını otomatik olarak hesaplama yeteneğine sahiptir. Kullanılan değişkenlere ilişkin tüm bilgiler (örn. kör değer), tam izlenebilirlik için sonuçla birlikte saklanmaktadır.
Özetlemek gerekirse:
Geri titrasyonlar normal titrasyonlardan çok farklı değildir ve aynı genel prensipler geçerlidir. Geri titrasyon için aşağıdaki noktalar gereklidir:
- Analitiniz ile reaktif B arasındaki ve ayrıca reaktif B ile titrant T arasındaki stokiyometrik reaksiyonları öğrenin.
- Titrantınız T'nin tam konsantrasyonunu öğrenin.
- Reaktif B'nizin tam konsantrasyonunu öğrenin veya bir kör tespit yapın.
- Analizinize bağlı olarak uygun titrasyon parametrelerini kullanın.
Titrasyonunuzu nasıl geliştirebileceğiniz hakkında daha fazla bilgi edinmek istiyorsanız, titrasyonlarınızı nasıl geliştireceğinize ilişkin pratik ipuçları bulabileceğiniz aşağıdaki blog makalemize göz atabilirsiniz.
f you want to learn more about how you can improve your titration, have a look at our blog entry below where you can find practical tips about how to improve your titrations.
Manuel titrasyonlar nasıl otomatik titrasyonlara dönüştürülebilir?
Titrant T'nizin veya reaktif B'nin tam konsantrasyonunu standardizasyon ile nasıl belirleyeceğinizden emin değilseniz, buradaki ilgili blog makalemize göz atabilirsiniz.
