PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ KẾT TỦA
9.4.3. Phương pháp Fajans (phương pháp dùng chỉ thị hấp phụ)
Chỉ thị hấp phụ: là những chất hữu cơ điện ly yếu, do đó trong dung dịch chúng phân ly yếu thành ion, ion của chất chỉ thị ở trạng trái tự do trong dung dịch và khi bị kết tủa hấp phụ sẽ có màu khác hẳn nhau.
Nguyên tắc của phương pháp này là dựa trên việc sử dụng chỉ thị hấp phụ. Loại chỉ thị này có sự biến đổi màu khi bị hấp phụ vào bề mặt của kết tủa tích điện.
Fajans là người đầu tiên phát hiện ra Fluorecein và các dẫn xuất của nó có thể dùng làm chỉ thị hấp phụ cho phương pháp đo bạc. Có thể giải thích sự đổi màu của chỉ thị Fluorecein như sau:
Trước điểm tương đương, kết tủa tích điện âm do có dư Cl- AgCl.Cl-Na+
Sau điểm tương đương, kết tủa tích điện dương do có dư Ag+
AgCl.Ag+NO3-
Trước điểm tương đương, chỉ thị không bị hấp phụ vào kết tủa, ngược lại, sau điểm tương đương khi có dư Ag+
thì có cân bằng trao đổi ion đối.
AgCl.Ag+NO3-
+ Fl- ⇌ AgCl.Ag+Fl + NO3- Sự hấp phụ ion Fl-
lên bề mặt kết tủa và dưới tác dụng của ion tạo thế Ag+
Một số lưu ý:
Trường hợp lý tưởng nhất là chỉ thị phải đổi màu ngay sau điểm tương đương khi điện tích kết tủa vừa đổi dấu. Nhưng điều này cịn tuỳ thuộc vào quan hệ giữa lực hấp phụ của anion chất màu và anion mới. Sự hấp phụ không chỉ phụ thuộc vào sự tương tác tĩnh điện mà còn phụ thuộc vào tính chất phân cực của các chất.
Ảnh hưởng của pH: Chất màu bị hấp phụ chủ yếu ở dạng anion, mà nồng độ của nó phụ thuộc vào pH. Vì vậy khi chuẩn độ phải duy trì pH thích hợp sao cho nồng độ anion màu đủ lớn để đảm bảo cân bằng hấp phụ và sự đổi màu rõ.
Chẳng hạn Fluoretxein là acid rất yếu (K = 10-7) do đó khơng thể chuẩn độ ở pH < 7 vì khi ấy chỉ thị tồn tại chủ yếu ở dạng không phân ly và khả năng hấp phụ bị hạn chế.
Phương pháp này được sử dụng chủ yếu khi xác định các clorua trong các sản phẩm tự nhiên và công nghiệp khác nhau.
Một số chỉ thị hấp phụ thông dụng được nêu ở Bảng 9.2.
Bảng 9.2: Một số chỉ thị hấp phụ thông dụng
TT Chất chỉ thị Ion cần xác định chuẩn độ Ion Sự thay đổi màu
1 Alizarin đỏ S Fe(CN)64− Pb2+ Vàng đỏ hồng 2 Bengal hồng A I-(với sự có mặt của Cl-
) Ag
+ Hồng tím
3 Bromcresol xanh Cl- Ag+ Tím xanh
4 Bromphenol xanh Cl -
, Br-, SCN-,
I- Ag
+ Vàng xanh
5 Diphenylamin Zn2+ Fe(CN)64− Xanh xanh lá mạ 6 Diphenylcacbazit SCN - Cl-, Br- Ag+ Hg2+ Đó tím Khơng màu tím 7 Diphenylcacbazon Cl- Br-, I- SCN- Ag+ Đỏ sáng tím Vàng xanh lá mạ Đỏ xanh 8 Congo đỏ Cl-, Br-, I- Ag+ Đỏ xanh
TT Chất chỉ thị Ion cần xác định chuẩn độ Ion Sự thay đổi màu 9 Fluorescein Cl - , Br-, SCN- I- Ag + Vàng xanh hồng Vàng xanh da cam 10 Fucsin (Rosanilin) Cl- Br-, I- SCN- Ag+ Đỏ tím hồng Da cam hồng Xanh hồng 11 Eosin Br-, I-, SCN- Ag+ Da cam hồng sẫm
12 Erytrosin MnO42− Pb2+ Da cam đỏ sẫm
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP