วิธี Mohrเป็นตัวแปรของ Argentometry ซึ่งจะเป็นหนึ่งในหลายพื้นที่ของปริมาณที่ใช้ในการกำหนดเนื้อหาของคลอไรด์ไอออนในตัวอย่างน้ำ ความเข้มข้นของ Cl -บ่งบอกถึงคุณภาพของน้ำซึ่งมีผลต่อคุณสมบัติทางประสาทสัมผัสเช่นรสชาติและกลิ่น
วิธีนี้คิดค้นขึ้นในปี 1856 โดยนักเคมีชาวเยอรมัน Karl Friedrich Mohr (106-1879) ยังคงมีผลบังคับใช้ต่อไปเนื่องจากความเรียบง่ายและใช้งานได้จริง อย่างไรก็ตามข้อเสียเปรียบหลักประการหนึ่งคือต้องอาศัยการใช้โพแทสเซียมโครเมต K 2 CrO 4ซึ่งเป็นเกลือที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพเมื่อทำให้น้ำเสีย
การตกตะกอนสีอิฐของซิลเวอร์โครเมตเป็นจุดสิ้นสุดของการไตเตรทคลอไรด์โดยวิธีมอ ที่มา: Anhella เนื่องจากเป็นวิธีการวัดปริมาตรความเข้มข้นของ Cl -ไอออนจะถูกกำหนดโดยการไตเตรทหรือการไตเตรท ในสิ่งเหล่านี้คือจุดสิ้นสุดซึ่งบ่งชี้ว่าถึงจุดสมมูลแล้ว ไม่ใช่การเปลี่ยนสีอย่างที่เราเห็นในตัวบ่งชี้กรดเบส แต่การก่อตัวของตะกอนสีแดงของ Ag 2 CrO 4 (ภาพบน)
เมื่อสีแดงหรือสีอิฐปรากฏขึ้นการไตเตรทจะเสร็จสิ้นและหลังจากการคำนวณชุดหนึ่งความเข้มข้นของคลอไรด์ที่มีอยู่ในตัวอย่างน้ำจะถูกกำหนด
ความรู้พื้นฐาน
ซิลเวอร์คลอไรด์ AgCl เป็นตะกอนน้ำนมที่จะเกิดขึ้นทันทีที่ Ag +และ Cl -ไอออนที่มีในการแก้ปัญหา ด้วยเหตุนี้เราจึงอาจคิดว่าการเติมเงินจากเกลือที่ละลายน้ำได้เพียงพอเช่นซิลเวอร์ไนเตรต AgNO 3ลงในตัวอย่างที่มีคลอไรด์เราสามารถตกตะกอนทั้งหมดเป็น AgCl ได้
จากนั้นการชั่งน้ำหนัก AgCl นี้มวลของคลอไรด์ที่มีอยู่ในตัวอย่างน้ำจะถูกกำหนด สิ่งนี้จะสอดคล้องกับวิธีกราวิเมตริกไม่ใช่วิธีวัดปริมาตร อย่างไรก็ตามมีปัญหา: AgCl เป็นของแข็งที่ค่อนข้างไม่เสถียรและไม่บริสุทธิ์เนื่องจากมันสลายตัวภายใต้แสงแดดและยังตกตะกอนอย่างรวดเร็วดูดซับสิ่งสกปรกทั้งหมดที่อยู่รอบ ๆ
ดังนั้น AgCl จึงไม่ใช่ของแข็งที่จะได้ผลลัพธ์ที่เชื่อถือได้ นี่อาจเป็นเหตุผลว่าทำไมความฉลาดในการพัฒนาวิธีการวัดปริมาตรเพื่อกำหนด Cl -ไอออนจึงเกิดขึ้นโดยไม่จำเป็นต้องชั่งน้ำหนักผลิตภัณฑ์ใด ๆ
ดังนั้นวิธี Mohr จึงมีทางเลือกอื่น: เพื่อให้ได้ซิลเวอร์โครเมต Ag 2 CrO 4ซึ่งทำหน้าที่เป็นจุดสิ้นสุดของการไตเตรทหรือการไตเตรทของคลอไรด์ นั่นเป็นความสำเร็จที่ยังคงใช้ในการวิเคราะห์คลอไรด์ในตัวอย่างน้ำ
ปฏิกิริยา
ปฏิกิริยาอะไรเกิดขึ้นในวิธีการของ Mohr? ในการเริ่มต้นเรามี Cl -ไอออนที่ละลายในน้ำซึ่งการเพิ่ม Ag +ไอออนจะทำให้เกิดความสมดุลของการละลายที่ถูกแทนที่อย่างมากต่อการก่อตัวของ AgCl ตกตะกอน:
Ag + (aq) + Cl - (aq) ⇋ AgCl (s)
ในทางกลับกันในตัวกลางจะต้องมีโครเมตอิออน CrO 4 2-เนื่องจากไม่มีการตกตะกอนสีแดงของ Ag 2 CrO 4จะไม่ก่อตัว:
2AG + (AQ) + โครมันยอง4 2- (AQ) ⇋ Ag 2โครมันยอง4 (s)
ดังนั้นในทางทฤษฎีควรมีความขัดแย้งระหว่างตะกอนทั้งสอง AgCl และ Ag 2 CrO 4 (สีขาวกับสีแดงตามลำดับ) อย่างไรก็ตามในน้ำที่อุณหภูมิ25ºC AgCl จะไม่ละลายน้ำมากกว่า Ag 2 CrO 4ดังนั้นสารในอดีตจะตกตะกอนก่อนหลังเสมอ
ในความเป็นจริง Ag 2 CrO 4 จะไม่ตกตะกอนจนกว่าจะไม่มีคลอไรด์ที่จะสร้างเกลือ นั่นคือส่วนที่เกินขั้นต่ำ Ag +ไอออนจะตะกอนไม่กับ Cl -แต่ด้วยโครมันยอง4 2- ดังนั้นเราจะเห็นลักษณะของตะกอนสีแดงซึ่งเป็นจุดสุดท้ายของการประเมิน
กระบวนการ
รีเอเจนต์และเงื่อนไข
ไทแทรนต์จะต้องเข้าไปในบิวเรตต์ซึ่งในกรณีนี้คือสารละลาย0.01 M AgNO 3เนื่องจาก AgNO 3มีความไวต่อแสงขอแนะนำให้ปิดบิวเรตด้วยอลูมิเนียมฟอยล์เมื่อเติมแล้ว และเป็นตัวบ่งชี้โซลูชัน5% K 2 CrO 4
ความเข้มข้นของ K 2 CrO 4 นี้รับประกันได้ว่าไม่มีส่วนเกินของ CrO 4 2-เมื่อเทียบกับ Cl - ; ถ้าเกิดขึ้น Ag 2 CrO 4 จะตกตะกอนก่อนแทนที่จะเป็น AgCl แม้ว่าอย่างหลังจะไม่ละลายน้ำมากกว่าก็ตาม
ในทางกลับกันค่า pH ของตัวอย่างน้ำต้องมีค่าระหว่าง 7 ถึง 10 หาก pH มากกว่า 10 ซิลเวอร์ไฮดรอกไซด์จะตกตะกอน:
Ag + (aq) + OH - (aq) ⇋ AgOH (s)
แม้ว่าค่า pH น้อยกว่า 7 Ag 2 CrO 4จะละลายได้มากขึ้นโดยจำเป็นต้องเพิ่ม AgNO 3ส่วนเกินเพื่อให้ได้การตกตะกอนซึ่งจะเปลี่ยนแปลงผลลัพธ์ นี่เป็นเพราะความสมดุลระหว่างสายพันธุ์ CrO 4 2-และ Cr 2 O 7 2- :
2H + (aq) + 2CrO 4 2- (aq) ⇋ 2HCrO 4 - (aq) ⇋ Cr 2 O 7 2- (aq) + H 2 O (l)
นั่นคือเหตุผลที่ต้องวัดค่า pH ของตัวอย่างน้ำก่อนที่จะใช้วิธี Mohr
การประเมินผล
เครื่องไตเตรทAgNO 3ต้องได้รับการกำหนดมาตรฐานก่อนการไตเตรทโดยใช้สารละลาย NaCl
เมื่อเสร็จแล้วตัวอย่างน้ำ 15 มล. จะถูกถ่ายโอนไปยังขวด Erlenmeyer เจือจางด้วยน้ำ 50 มล. สิ่งนี้ช่วยให้เมื่อเพิ่มตัวบ่งชี้ K 2 CrO 4 5 หยดสีเหลืองของโครเมตจะไม่เข้มมากและไม่ป้องกันไม่ให้ตรวจพบจุดสิ้นสุด
ไตเตรทจะเริ่มต้นด้วยการเปิดก๊อก Buret และวาง Agno 3วิธีการแก้ปัญหา จะเห็นว่าของเหลวในขวดจะเปลี่ยนเป็นสีเหลืองขุ่นซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์จาก AgCl ที่ตกตะกอน เมื่อสีแดงขึ้นแล้วให้หยุดการไตเตรทเขย่าขวดและรอประมาณ 15 วินาที
หาก Ag 2โครมันยอง4 redissolves ตะกอนเพิ่มหยดอื่น ๆ ของ Agno 3 เมื่อมันคงที่และไม่เปลี่ยนแปลงจะมีการสรุปการไตเตรทและปริมาตรที่หลุดออกจากบิวเรตต์ จากปริมาตรเหล่านี้ปัจจัยการเจือจางและสารพันธุกรรมความเข้มข้นของคลอไรด์ในตัวอย่างน้ำจะถูกกำหนด
การประยุกต์ใช้งาน
วิธีการของ Mohr ใช้กับตัวอย่างน้ำทุกประเภท ไม่เพียง แต่ช่วยในการตรวจหาคลอไรด์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงโบรไมด์, Br -และไซยาไนด์, CN -ด้วย ดังนั้นจึงเป็นวิธีการหนึ่งในการประเมินคุณภาพของน้ำที่เกิดขึ้นซ้ำ ๆ ไม่ว่าจะเพื่อการบริโภคหรือสำหรับกระบวนการทางอุตสาหกรรม
ปัญหาของวิธีนี้อยู่ที่การใช้ K 2 CrO 4ซึ่งเป็นเกลือที่มีความเป็นพิษสูงเนื่องจากโครเมตจึงส่งผลเสียต่อน้ำและดิน
นั่นคือเหตุผลที่เราได้ค้นหาวิธีปรับเปลี่ยนวิธีการจ่ายยาด้วยตัวบ่งชี้นี้ ทางเลือกหนึ่งคือการแทนที่ด้วย NaHPO 4และ phenolphthalein ซึ่งเกลือ AgHPO 4เกิดขึ้นจากการเปลี่ยน pH ให้เพียงพอที่จะได้จุดสิ้นสุดที่เชื่อถือได้
อ้างอิง
- Day, R. , & Underwood, A. (1965). เคมีวิเคราะห์เชิงปริมาณ. (ฉบับที่ห้า) PEARSON Prentice Hall, หน้า 277
- แองเจลิสเมนเดซ (22 กุมภาพันธ์ 2555). วิธีการของ Mohr สืบค้นจาก: quimica.laguia2000.com
- ChemBuddy (2009) วิธีการ Mohr ดึงมาจาก: titrations.info
- Daniele Naviglio (เอสเอฟ) วิธีการ Mohr การเรียนรู้บนเว็บของ Federica ดึงมาจาก: federica.unina.it
- Hong, TK, Kim, MH, & Czae, MZ (2010) การหาค่าคลอรีนของน้ำโดยไม่ต้องใช้ตัวบ่งชี้โครเมต วารสารนานาชาติเคมีวิเคราะห์, 2553, 602939 ดอย: 10.1155 / 2010/602939