ðường chuẩn ñộ có nhiều ứng dụng trong thực tế như:
1. Xác ñịnh sai số chuẩn ñộ.
Ví dụ: khi chuẩn ñộ trung hoà ñã dừng chuẩn ñộ tại một giá trị pHkt nào ñó thì sai số chuẩn ñộ là bao nhiêu? ðể xác ñịnh sai số chỉ cần dùng ñường cong chuẩn ñộ tương ứng. Từ trục tung (pH) xác ñịnh pHkt và trên trục hoành tìm trị số phần trăm chuẩn ñộ tương ứng với pHkt, cuối cùng là tính sai số %: sai số% = % chuẩn ñộ - 100.
2. Chọn chất chỉ thị thích hợp ñể ñảm bảo chuẩn ñộ với ñộ chính xác cho trước.
Chất chỉ thị màu ñược dùng phải có khoảng ñổi màu nằm trong bước nhảy của ñường chuẩn ñộ (mục 7.1 chương III) và cố gắng sao cho chỉ số chuẩn ñộ pT nằm giữa khoảng ñổi màu.
3. Chọn cách thao tác chuẩn ñộ thích hợp.
ðối với ñường cong chuẩn ñộ ñối xứng có thể chuẩn ñộ theo cả 2 chiều mà vẫn
ñạt ñược ñộ chính xác như nhau nếu cùng dừng ở một trị số chuẩn ñộ. Ví dụ: chuẩn ñộ axit mạnh bằng bazơ mạnh hoặc ngược lại, nếu dừng chuẩn ñộ ở pH = 5 thì việc chuẩn ñộ theo chiều tăng pH (ñưa bazơ vào axit) hay chiều giảm pH (ñưa axit vào bazơ) ñều cho kết quả như nhau.
ðối với ñường cong bất ñối xứng thì chỉ có một cách chuẩn ñộ sao cho trị sốñại lượng ño thay ñổi từ phần biến ñổi chậm sang phần biến ñổi nhanh, vì ảnh hưởng của giọt dư là khác nhau ở mỗi phần ñường cong. Cụ thể: khi chuẩn ñộ axit yếu bằng bazơ mạnh thì phải ñưa bazơ mạnh vào axit, chuẩn ñộ bazơ yếu bằng axit mạnh thì phải ñưa axit mạnh vào bazơ, hay, trong chuẩn ñộ oxi hoá khử bố trí dung dịch của cặp trao ñổi electron ít hơn ở trên buret, ví dụ, chuẩn ñộ xác ñịnh ion Fe2+ bằng K2Cr2O7 thì ñưa ion Fe2+ vào dung dịch K2Cr2O7…).
4. Chọn nồng ñộ thích hợp của các dung dịch tham gia phản ứng.
Bước nhảy ñường cong chuẩn ñộ càng dài khi nồng ñộ càng lớn, nên tránh sự pha loãng dung dịch chuẩn ñộ một cách không cần thiết và nên sử dụng dung dịch tiêu chuẩn có nồng ñộ cao. Song, không nên dùng nồng ñộ qúa cao của dung dịch tiêu chuẩn ñể
tránh sai số giọt dư (giọt dư là giọt dung dịch chất tham gia phản ứng gây ra sự ñổi màu của chỉ thị, vì không phải toàn bộ giọt này tham gia phản ứng).
Ví dụ: chuẩn ñộ xác ñịnh NaOH bằng HCl, nếu dùng HCl 0,1N hết 20 ml, còn nếu dùng HCl 1N hết 2 ml, thì sai số do giọt dư (1 giọt tương ñương với 0,03 ml) gây nên sẽ là:
- Trong trường hợp dùng HCl 0,1N: e% = (0,03 . 100)/20 = 0,15 % - Trong trường hợp dùng HCl 1N: e% = (0,03 . 100)/2 = 1,5 %
7. CHỈ THỊ
Có rất ít các phản ứng chuẩn ñộ, mà ở ñó, bản thân các chất tham gia phản ứng có màu và tự nó chỉ thị ñiểm tương ñương nhờ sự xuất hiện hoặc sự biến mất của chất màu này. Ví dụ: chuẩn ñộ các chất khử bằng dung dịch tiêu chuẩn KMnO4, thì lợi dụng màu tím của KMnO4 làm chỉ thị ñiểm tương ñương, khi màu tím hồng xuất hiện sẽ dừng chuẩn ñộ. Các phản ứng chuẩn ñộ này ñược gọi là các phản ứng tự chỉ thị. Các chuẩn ñộ loại này có ñộ chính xác rất cao, vì sai số ở ñây chỉ là sai số giọt dư.
Trong ñại bộ phận các trường hợp chuẩn ñộ, nhằm xác ñịnh ñiểm tương ñương phải dùng chỉ thị. Chỉ thị là một hợp chất hay một dụng cụ ño ñược ñưa vào dung dịch chuẩn ñộ. Tại ñiểm tương ñương hay xung quanh ñiểm tương ñương, chỉ thị bằng sự thay ñổi tính chất của mình báo hiệu ñiểm kết thúc chuẩn ñộ. Trong phân tích thể tích hay dùng chỉ thị là những chất màu hay chất tạo màu (gọi chung là chỉ thị màu).
7.1. Phân loại chỉ thị
Dựa vào sự tồn tại của dạng màu, các chỉ thị ñược chia thành chỉ thị một màu và chỉ thị hai màu:
Chỉ thị một màu là loại chỉ thị mà trong một pha chỉ có một dạng của chỉ thị có màu. Ví dụ:
- Chỉ thị phenolphtalein, trong dung dịch màu dạng axit của nó không màu còn màu dạng bazơ của nó màu hồng.
- Chỉ thị K2CrO4 dùng trong phương pháp Mo, vì hai dạng K2CrO4 (dung dịch màu vàng) và Ag2CrO4 (kết tủa nâu ñỏ) nằm ở hai pha khác nhau.
Chỉ thị hai màu là loại chỉ thị mà trong một pha có ñủ hai dạng màu của chỉ thị. Ví dụ: chỉ thị metyl ñỏ, trong dung dịch màu dạng axit của nó có màu ñỏ còn màu dạng bazơ của nó màu vàng.
Dựa theo phản ứng của chỉ thị, các chỉ thị màu ñược chia thành 4 nhóm:
1. Chỉ thị axit bazơ, là các hữu cơ có màu, có tính axit, bazơ yếu và màu của các dạng axit, dạng bazơ là khác nhau, sự chuyển màu là chuyển từ màu dạng axit sang màu dạng bazơ và ngược lại phụ thuộc vào pH môi trường chuẩn ñộ. Ví dụ: chỉ thị metyl ñỏ nói trên, có màu dạng axit là màu ñỏ, màu của dạng bazơ là màu vàng, như vậy màu chuyển từ vàng sang ñỏ khi giảm pH dung dịch và ngược lại từ ñỏ sang vàng khi tăng pH dung dịch.
2. Chỉ thị oxi hoá khử, là các chất màu có tính oxi hoá khử và màu của các dạng oxi hoá, dạng khử là khác nhau, sự chuyển màu là chuyển từ màu dạng oxi hoá sang màu dạng khử và ngược lại phụ thuộc vào ñiện thế E của dung dịch. Ví dụ: chỉ thị diphenylamin, trong môi trường axit, nó có màu dạng oxi hoá là màu tím than, màu của dạng khử là không màu, như vậy màu chuyển từ tím than sang không màu khi giảm E dung dịch và ngược lại từ không màu sang tím than khi tăng E dung dịch.
3. Chỉ thị kết tủa, là các chất có thể tạo các kết tủa có màu với các chất tham gia
phản ứng chuẩn ñộ. Ví dụ: chuẩn ñộ xác ñịnh ion Cl- bằng AgNO3 theo phương pháp Mo dùng ion CrO42- làm chỉ thị, vì nó tạokết tủa màu nâu ñỏ Ag2CrO4 với ion Ag+.
4. Chỉ thị tạo phức, là các hoá chất có thể tạo phức màu với các chất tham gia
phản ứng chuẩn ñộ, tức màu chỉ thị tự do khác với màu của phức chất giữa chỉ thị với chất tham gia phản ứng chuẩn ñộ. Sự chuyển màu là chuyển từ màu dạng chỉ thị tự do sang màu dạng phức chất của chỉ thị và ngược lại phụ thuộc nồng ñộ của các chất tham
gia phản ứng chuẩn ñộ. Ví dụ: chỉ thị eriocrom T ñen, tại pH = 10, có màu xanh da trời, song, phức chất của nó với ion Mg2+ có màu ñỏ nho, như vậy màu chuyển từ xanh da trời sang màu ñỏ nho khi tăng nồng ñộ ion Mg2+ và ngược lại từ ñỏ nho sang xanh da trời khi tăng nồng ñộ complexon III, hay chỉ thị hồ tinh bột trong chuẩn ñộ iốt dựa trên sự tạo phức chất xanh tím than của nó với iốt, chỉ thị Fe(NO3)3 trong chuẩn ñộ Fonha dựa trên sự tạo phức chất màu ñỏ máu của ion Fe3+ với ion CNS-.
Như vậy, sự ñổi màu của mọi chỉ thị ñều gắn liền với nồng ñộ của các chất tham gia phản ứng chuẩn ñộ, hay nói một cách khác phụ thuộc vào trị số của các ñại lượng ño của dung dịch, ví dụ, pH, E, pX, pM… Khi các trị số này thay ñổi dẫn ñến màu của dung dịch thay ñổi.
7.2. Khoảng ñổi màu của chỉ thị
Khi chuẩn ñộ, trị số chuẩn ñộ liên tục thay ñổi làm cho các thành phần của chỉ thị thay ñổi dẫn ñến màu sắc thay ñổi. Tuy vậy, trong chuẩn ñộ thường dùng mắt ñể nhận biết sự thay ñổi màu mà khả năng của mắt chỉ có hạn, nó chỉ có thể nhận ñược màu sắc trong những giới hạn nhất ñịnh của nồng ñộ chất màu. Khoảng nồng ñộ giới hạn ñó lại phụ thuộc vào trị số chuẩn ñộ. Khoảng trị số chuẩn ñộ mà ởñó màu của chỉ thị thay ñổi mắt con người nhận biết ñược, ñược gọi là khoảng ñổi màu của chỉ thị.
Khoảng ñổi màu của chỉ thị phụ thuộc vào chỉ thị một màu hay hai màu.