Bir titrantı standardize ederken nelere dikkat edilmelidir?

Düzenli olarak titrasyon gerçekleştiriyorsanız, titrant standardizasyonunu kesinlikle duymuşsunuzdur. Bir standardizasyon gerçekleştirirken, titrant konsantrasyonunuz için bir düzeltme faktörü olan titr değerini belirlersiniz, çünkü bu normalde tam olarak reaktif şişesi etiketinde yazan değer değildir. Bu blog yazısında, size standardizasyonun neden önemli olduğu ve titr değerinin nasıl belirleneceği hakkında bazı değerli bilgiler vermek istiyorum.

Lütfen bu blog yazısının Karl Fischer titrantlarının standardizasyonunu kapsmayacağını unutmayın. KF titrantları için aşağıdaki makaleyi okuyun.

Titer determination in Karl Fischer titration

Doğrudan ilgili bir bölüme atlamak için aşağıdaki konulardan birine tıklayın:

• Titr faktör değeri nedir?
• Titrantınızı neden standardize etmelisiniz?
• Titr faktör değerindeki değişiklikleri önlemek için ne yapabilirim?
• Titrantımı hangi sıklıkla standardize etmeliyim?
• Titr faktör değeri nasıl belirlenir?
• Primer standartlar nelerdir?
• Titr faktör değeri nasıl hesaplanır?

Titr faktör değeri nedir?

Titrasyon mutlak bir yöntemdir (veya birincil yöntemdir), yani sonuçlarınızın diğer analistler tarafından doğru ve tekrarlanabilir olması için kullandığınız titrantın tam konsantrasyonunu bilmeniz son derece önemlidir. Bu yüzden bir standardizasyon gerçekleştirmeniz gereklidir.

Genellikle nominal konsantrasyon (ör. 0.1 mol/L) ile mutlak konsantrasyon (ör. 0.0998 mol/L) arasındaki fark boyutsuz bir faktörle (ör. 0.0998) verilmektedir. Mutlak konsantrasyon, nominal konsantrasyonun genellikle «titr» olarak adlandırılan bu faktörle çarpılmasıyla elde edilmektedir. Bazı durumlarda, "titr" olarak adlandırılan mutlak konsantrasyonun kendisidir.

Takip eden bölümlerde düzeltme faktörü veya mutlak konsantrasyon için «titr» kelimesini kullanıp kullanmadığınıza bakılmaksızın,  standardizasyonun esaslarını tartışacağım.

Titrantınızı neden standardize etmelisiniz?

Doğru titrasyon sonuçları için tam titrant konsantrasyonunun bilinmesi önemlidir. Bu özellikle kullanıcının kendisi tarafından hazırlanan titrantlar için geçerlidir, ancak bu aynı zamanda ticari olarak temin edilebilen titrantlar için de önemli bir adımdır. Titrantlar zamanla yaşlanabilir ve bu nedenle konsantrasyonları değişir.

Örneğin: NaOH veya KOH gibi alkali titrantlar ortam havasındaki CO₂'yi emerken, iyotça zengin çözeltiler de iyot salarlar. Bu nedenle standardizasyon, titrasyonlarınız için doğru sonuçları elde etmeniz için size daha fazla güvenlik sağlayacaktır.

Titr faktör değerindeki değişiklikleri önlemek için ne yapabilirim?

Bu durum, analiz için hangi titrantı kullandığınıza bağlıdır. Dikkate alınması gereken en kolay şey, titrantınızı içinde saklamayı planladığınız şişedir. Bazı titrantlar ışığa duyarlıdır ve koyu kahverengi veya opak cam şişelerde saklanmalıdır. Diğerleri ise camla reaksiyona girebilmekte ve en iyi şekilde plastik şişelerde saklanmaktadır.

En iyi kahverengi şişelerde saklanan titrantlar:

• İyot (I₂) 
• Potasyum permanganat (KMnO₄) 
• Gümüş nitrat (AgNO₃)odine (I₂)

En iyi plastik şişelerde saklanan titrantlar:

• Sulu ortam bazlar (örn. NaOH, KOH)
• Susuz ortam bazlar (örn. TBAOH)

CO₂ absorpsiyonu için soda kireç kullanılması gereken titrantlar:

• Sulu ve susuz ortam bazlar (örn. NaOH, KOH, TBAOH)
• Sodyum tiyosülfat (Na₂S₂O₃)

Nem adsorpsiyonu için moleküler sieve kullanılması gereken titrantlar:

• Glasiyel asetik asit içinde perklorik asit (HClO₄)

Titrantımı hangi sıklıkla standardize etmeliyim?

Bu soru genel bir sayı ile cevaplanamaz. Titrant standardizasyonunun sıklığı, titrant stabilitesi, günlük/hafta/ay başına titrasyon sayısı ve sonuçlarınız için gereken doğruluk gibi birçok faktöre bağlıdır.

Bir titrant şişesini ilk kez açtığınızda her zaman bir standardizasyon gerçekleştirmelisiniz.

Aşağıdaki tablo, titrantlarınızı standartlaştırma sıklığını seçmenize yardımcı olacak bir kılavuzdur. Titrantınızın stabilitesinden emin değilseniz, elde ettiğiniz titr verilerine dayalı olarak bir standardizasyon sıklığı oluşturana kadar daha uzun bir süre boyunca sık sık standardizasyonlar (örn. günlük) gerçekleştirin. Elde edilen veriler size titr faktör değerinin zaman içinde ne kadar değiştiğini gösterecek ve ardından uygun bir belirleme sıklığı seçebilirsiniz. Yeni nesil yazılımlar, titr faktör değerinizi izleme olanağı da sunmaktadır. Bu, bu görev sırasında size yardımcı olacaktır.

Stabil titrantlar:

• Sulu ortam asitler (örn. HCl, H₂SO₄)
• EDTA
• Gümüş nitrat (AgNO₃)
• Sodyum tiyosülfat (Na₂S₂O₃)
• Katyonik ve anyonik yüzey aktif maddeler

Stabil olmayan titrantlar:

• Sulu ve susuz ortam bazlar (örn. NaOH, KOH, TBAOH)
• Susuz ortam asitler (örn. HClO₄)
• İyot (I₂)
• Potasyum permanganat (KMnO₄)

Titr faktör değeri nasıl belirlenir?

Titr faktör değeri, bir primer standart veya hali hazırda standardize edilmiş bir titrant kullanılarak belirlenmektedir. Sıcaklık titrantın yoğunluğunu etkilediğinden, her iki durumda da standardizasyonu numune titrasyonu ile aynı sıcaklıkta gerçekleştirdiğinizden emin olun. Titrantlar daha yüksek sıcaklıklarda genişler ve dolayısıyla titr faktörleri azalır.

Her titrant için titr faktör tayinini açıklamak bu blogun kapsamı dışında olacaktır. Bu nedenle, burada yalnızca her iki durum için titr faktörü belirleme prosedürünü - bir primer standart veya halihazırda standartlaştırılmış bir titrant kullanarak - genel bir şekilde açıklayacağım. Hangi titrant için hangi primer standardın önerildiği hakkında daha fazla bilgi edinmek istiyorsanız ilgili aşağıdaki Uygulama Bültenimize göz atın.

AB-206: Titer determination in potentiometry

Bir primer standart kullanıyorsanız, birkaç saat boyunca uygun bir sıcaklıkta kurutun. Madde oda sıcaklığına ulaşana kadar bir desikatörde soğumaya bırakın, ardından titrasyon için uygun miktarda kurutulmuş standardı tartın. Standardın ağırlığı titrant konsantrasyonuna ve büret hacmine bağlıdır. Büret hacminin yaklaşık %50'sinde bir eşdeğerlik noktasına götüren standart bir ağırlık öneriyorum. Ağırlığınız 100 mg'ın altındaysa primer standardınızla bir standart çözelti hazırlamanızı öneririm, aksi halde tartım hatası çok büyük olur.

Standardınızı tarttıktan veya standart solüsyonunuzu bir behere pipetledikten sonra, sensörün ölçüm ve referans kısmını batırmaya yetecek kadar seyreltici (solvent veya su) ekleyin ve titrasyonu başlatın.

Halihazırda standardize edilmiş bir titrant kullanıyorsanız, prosedür biraz daha basittir. Unutmayın: Bu titrant primer bir standartla yeni standardize edilmelidir. Bir titrasyon kabına uygun miktarda standardize titrantı doğru şekilde pipetleyin. Sensörün ölçüm ve referans kısmını batırmak için yeterli seyreltici (çözücü veya su) ekleyin ve titrasyonu başlatın.

Primer standartlar nelerdir?

Primer standartlar, onları titrantların standardizasyonu için ideal kılan birkaç kriteri karşılar. Primerl standartlar şu özelliklere sahiptir:

• yüksek saflık ve kararlılık
• düşük higroskopi (ağırlık değişikliklerini en aza indirmek için)
• yüksek moleküler ağırlık (tartım hatalarını en aza indirmek için)

Ek olarak, standart referans malzemelerine göre izlenebilirdirler (örn. NIST izlenebilir).

Titr faktör değeri nasıl hesaplanır?

Standardizasyon için titrasyonları bitirdikten sonra sıra titr faktör değerini hesaplamaya gelir. Yine, hesaplama formülü, katı, kuru primer standart veya standart çözelti / standardize edilmiş titrant kullanıp kullanmadığınıza bağlı olarak biraz farklılık göstermektedir.

Katı, kuru bir primer standart için aşağıdaki formülü kullanın:

Standart bir çözelti / standardize edilmiş titrant için aşağıdaki formülü kullanın:

Özetlemek gerekirse:

Bir titrantın standardizasyonu o kadar da zor değildir, sadece şunları aklınızda bulundurun:

• Sonuçlarınızın doğruluğunu artırmak için hazır titrantlar için bile düzenli olarak standardizasyon gerçekleştirin.
• Kuru primerl standartlar veya yeni standardize edilmiş titrantlar kullanın.
• Standardizasyonu numune titrasyonu ile aynı sıcaklıkta gerçekleştirin.

Titrasyonunuzu nasıl iyileştirebileceğiniz hakkında daha fazla bilgi edinmek istiyorsanız, birkaç pratik ipucu bulabileceğiniz aşağıdaki makalemize göz atın.

How to transfer manual titration to autotitration

Bilgi birikiminiz