2.1. Các phương pháp xác định điểm tương đương [1]
Việc xác định điểm cuối của sự chuẩn độ là quan trọng nhất của phương pháp phân tích chuẩn độ, vì kết quả phân tích phụ thuộc vào độ chính xác của việc xác định điểm tương đương. Thường thì kết thúc sự chuẩn độ dựa vào sự đổi màu của dung dịch chuẩn hay chất chỉ thị cho vào trong quá trình chuẩn độ.
Ngồi ra cĩ thể dùng những phương pháp khơng cần chất chỉ thị mà dựa vào máy mĩc đặc biệt cho phép xét đốn những biến đổi xảy ra ở dung dịch chuẩn trong quá trình tiến hành chuẩn độ, các phương pháp xác định này được gọi là phương pháp hố lý hay dụng cụ. Chúng dựa trên việc đo độ dẫn điện, giá trị thế, mật độ quang và các thơng số lý hố khác của dung dịch chuẩn độ, và dung dịch này bị biến đổi rõ ràng ở điểm tương đương.
2.2. Phương trình chuẩn độ chung [1]
2.2.1. Phương trình chung của quá trình chuẩn độ được thể hiện như sau : sau :
B Bd
A + A1 + An→A1 + An + D + E → A1 + An + D + E + Bd
Với:
A, A1, An là những chất xác định trong dung dịch chuẩn B là thuốc thử( chất chuẩn)
D, E sản phẩm của phản ứng chất xác định A với thuốc thử B Bd là lượng thuốc thử dư.
Theo mức độ chuẩn độ thì nồng độ chất cần xác định A giảm dần đến điểm tương đương và tại đây nĩ được giảm đến mức tối thiểu, sau điểm tương đương nĩ bằng 0.
Trước điểm tương đương nồng độ thuốc thử B bằng 0 vì khi thêm B vào dung dịch chuẩn độ nĩ sẽ phản ứng với chất cần xác định, tại điểm tương đương trong dung dịch chuẩn sẽ cĩ vết thuốc thử B, sau điểm tương đương nồng độ thuốc thử B sẽ tăng lên vì nồng độ chất cần xác định lúc này bằng 0.
Nồng độ sản phẩm phản ứng D và E tăng dần do phản ứng của thuốc thử B và chất cần xác định, nĩ đạt cực đại tại điểm tương đương và trên thực tế trở thành hằng định sau điểm tương đương.
2.2.2. Xác định điểm tương đương: bằng các phương pháp sau:
Phương pháp nhìn bằng mắt: Dựa vào sự đổi màu của dung dịch nếu chất cần xác định A hay thuốc thử B cĩ màu, vì tại điểm tương đương nồng độ chất A giảm dần cịn nồng độ thuốc thử B thì tăng dần.
Phương pháp nhìn bằng mắt dựa vào sự xuất hiện đục hay sự biến đổi màu do sự tạo thành các sản phẩm phản ứng hoặc chất chỉ thị nếu A, B khơng màu.
Phương pháp lý hố – dụng cụ: Dựa vào việc xây dựng đường cong chuẩn độ sau khi phân tích, đường này phản ứng sự biến đổi của các thơng số lý hố của dung dịch chuẩn độ (pH), trong quá trình chuẩn độ khơng phụ thuộc vào màu của A và B. Ta cần xác định điểm tương đương theo giao điểm các đường hay theo bước nhảy của đường chuẩn độ.
2.3. Các phương pháp chuẩn độ chung [1]2.3.1.Chuẩn độ trực tiếp 2.3.1.Chuẩn độ trực tiếp
Phương pháp chuẩn độ đơn giản nhất là từ buret đã hiệu chỉnh chính xác, ta nhỏ từng giọt dung dịch chuẩn thuốc thử B vào một thể tích xác định dung dịch hay một lượng cân xác định A đã hồ tan trong dung mơi thích hợp.
Ta xác định điểm tương đương theo nồng độ A (CA) giảm rõ rệt, sự giảm đĩ kèm theo sự mất màu của dung dịch ( nếu chất A là cĩ màu) hay sự bắt đầu tăng nồng độ của B ( CB) (theo sự xuất hiện màu của dung dịch nếu thuốc thử B cĩ màu), hay theo sự đổi màu của chất chỉ thị.
Sự biến đổi nồng độ các chất phản ứng và tạo thành trong quá trình chuẩn độ được tĩm tắt trong bảng sau:
Chất Trước điểm tương đương
Tại điểm tương đương Sau điểm tương đương A B D, E CA giảm dần CB = 0 CD, CE tăng dần CA giảm rõ rệt Trong dung dịch xuất hiện vết thuốc thử B CD, CE đạt cực đại CA≈ 0 CB bắt đầu tăng lên CD,CE thực tế trở thành hằng định
Nếu biết được dung dịch thuốc thử B tiêu tốn để phản ứng với chất cần xác định A thì hàm lượng chất A được tính một cách dễ dàng.
2.3.2.Chuẩn độ ngược
Đơi khi do một nguyên nhân nào đĩ mà khơng dùng phương pháp chuẩn độ trực tiếp được ta tiến hành dùng phương pháp chuẩn độ ngược. Đây là phương pháp chuẩn độ phần dư, cụ thể là thêm một thể tích chính xác, lấy dư dung dịch thuốc thử B vào một thể tích xác định của dung dịch hoặc lượng cân xác định chất A đã hồ tan trong dung mơi thích hợp. Lượng thuốc thử B khơng tham gia phản ứng được chuẩn độ bằng dung dịch thuốc bổ trợ khác (B1) đã biết nồng độ chính xác. Chuẩn độ lượng dư thuốc thử B khơng được ít hơn 15-20 ml thuốc thử B1 theo phương pháp đa lượng hay từ 1.5-2 ml theo phương pháp vi lượng.
Giống như khi chuẩn độ trực tiếp biết được dung dịch chuẩn của thuốc thử B tiêu tốn cho phản ứng với chất cần xác định A, cĩ thể tính hàm lượng chất A một cách dễ dàng.
2.3.3.Chuẩn độ gián tiếp
Chuẩn độ thay thế : thêm vào chất cần xác định A thuốc thử bổ trợ B1 nào đĩ sẽ phản ứng với chất A và giải phĩng ra một lượng tương đương chất mới A1, chuẩn độ chất này bằng dung dịch chuẩn của thuốc thử chính B, nĩi cách khác đây là sự thay chuẩn độ trực tiếp chất cần xác định A bằng chất chuẩn độ thay thế A1.
Xác định hàm lượng sản phẩm phản ứng: ta xác định sản phẩm phản ứng D E bằng phương pháp nào đĩ sau đĩ tương tác của chất xác định A và thuốc thử B
Xác định theo hiệu số: Nếu biết hoặc xác định được hàm lượng của tất cả các cấu tử và các cấu tử A1 An trong dung dịch chuẩn độ thì cĩ thể dễ dàng tính được hàm lượng của cấu tử A
A = ∑A,A1,An - ∑A1,An
Trong nhiều trường hợp để phân tích hổn hợp chất phức tạp ta kết hợp nhiều phương pháp lại với nhau.