کیمیا

تجربه های شیمیایی من

تعیین پروتیین به روش کجلدال(دک 43)

         (دستور کار شماره 43)

[اعداد داخل کروشه ارجاع به زیرنویس است.]

مواد لازم

      1.         کاتالیزور (واکنشگر وینینگر)

      2.         سولفوریک اسید تجاری (95-97%)

      3.         بوریک اسید اشباع(حدود 4%)

      4.         شناساگر آمونیاک سنجی(prc41)

      5.         محلول سود 40%

      6.         محلول HCl 0.1 نرمال استاندارد

      7.         محلول سود 20% یا کمتر

      8.         کاغذ تورنسل قرمز

      9.         روی دانه ای

    10.      کاغذ صافی (باید مطمئن باشیم که در ترکیب ساخت کاغذ مورد نظر نیتروژن به کار نرفته است.)

 

هضم

      1.         بر اساس جدول مقداری از نمونه را در کاغذ صافی وزن کرده و کاغذ را با دقت از اطراف جمع کرده [1] و به همان صورت وارد بالن کجلدال می کنیم.واکنشگر وینینگر به مقدار لازم می افزاییم.[2] و سپس به آرامی اسید و پس از آن چند عدد سنگ جوش می افزاییم.

Pro%                                           Wgr                                    VH2SO4(ml)

 

0-5                                                5                                             40

5-10                                             2.5                                           35

10-30                                           0.90-1.40                                25

30-60                                           0.65--0.90                               25

60-80                                           0.55-0.65                                 25

 

      2.         درون محفظه سود (فیلتر سود)آنقدر از سود 20% [3] می افزاییم تا لوله بالایی کمی داخل سود قرار گیرد,و سپس نصب می کنیم.

 

      3.         از دمای ملایم شروع می کنیم.(شماره 4 تا5 پیچ کنترل دما).هنگامی که مخلوط شروع به کف کردن می کند حرارت را به طور موقت قطع کرده تا کف کردن متوقف شود.بهتر است کف به گردن بالن نرسد.پس از اینکه کف کردن مخلوط فروکش کرد حرارت را زیاد می کنیم [4] تا مخلوط شدیدا شروع به جوشیدن نماید.

 

 

      4.         جوشاندن را آنقدر ادامه می دهیم تا محلول بی رنگ یا کمی زرد رنگ یا سبز کم رنگ باقی بماند. این مرحله معمولا طولانی است و تا سه ساعت یا بیشتر هم ممکن است به طول بیانجامد.[5]

 

      5.         بالن را از دستگاه خارج کرده و اجازه می دهیم تا دمای اتاق خنک شود.

 

 

      6.         به شکل ناگهانی - نه به صورت تدریجی- حدود 80ml آب مقطر به نمونه هضم شده سرد می افزاییم و اجازه می دهیم تا دمای اتاق خنک شود. [6]

 

تقطیر

7.در یک ارلن مایر 250 یا 500 ,50 تا80 میلی لیتر بوریک اسید اشباع (4.0%)می ریزیم.(مقدار بوریک اسید آنقدر باید باشدتا سر لوله متصل به کندانسور زیر سطح اسید قرار گیرد.)پنج تا هفت قطره از شناساگر بسته به نوع شناساگر- [7] می افزاییم.

 

8.سیستم تقطیر را نصب می کنیم. چند عدد روی دانه ای و یک تکه کاغذ تورنسل قرمز وارد بالن می کنیم.سپس100ml سود 40% را از طریق قیف متصل به بالای بالن در سیستم تقطیر- و به آرامی :طوری که منفذ شیر یا قیف هیچگاه با محلول سود بسته نشود ,به بالن انتقال می دهیم و بلافاصله شیر را می بندیم.به دنبال آن 100ml آب مقطر از طریق همان قیف به همان روش توضیح داده شده بالا به آن می افزاییم.در حین انتقال شیر باید کاملا باز باشد و بلافاصله پس از آن باید بسته شود .کاغذ تورنسل باید نشان دهد که محتوی بالن بازی است.(PH~10)

 

 9.همزمان با افزایش آخرین مقادیر آب و بستن منفذ قیف یا شیر اجاق را روشن می کنیم و روی بیشترین درجه (max)قرار می دهیم.در ابتدای تقطیر و حتی پس از آن باید فرایند تقطیر (سرعت حرارت دادن )کنترل شود تا از کشیده شدن اسید گیرنده به بالا (در داخل بالن تقطیر )جلوگیری شود.آنقدر عمل تقطیر ادامه می یابد تا جایی که محتوی بالن کجلدال شروع به پلغ زدن Bumping نماید. [8]

 

10.پس از کامل شدن تقطیر ابتدا بالن گیرنده را پایین آورده تا اینکه نوک رابط از سطح اسید فاصله بگیرد سپس دستگاه را خاموش می کنیم.جداره داخلی کندانسور و نوک رابط را با مقدار کم آب در ارلن گیرنده آبکشی می کنیم.

 

11.با توجه به رقیق شدن محلول داخل ارلن گیرنده احتمالا رنگ شناساگر کم شده و تشخیص تغییر رنگ ممکن است به خوبی صورت نگیرد. چند قطره دیگر شناساگر افزوده و توسط محلول هیدرولیک اسید 0.1 نرمال استاندارد شده تیتر می کنیم.برای به حداقل رساندن خطای چشمی می توانیم از یک شاهد برای شناساگر استفاده کنیم:در یک ارلن هم اندازه ارلن محتوی آنالیت ,هم حجم آنالیت آب مقطر می ریزیم.چند قطره شناساگر مورد استفاده و یک قطره [9]  اسید  0.1نرمال (یا هر غلظتی که در تیتراسیون استفاده می کنیم)افزوده و به هم می زنیم. استفاده از محلول رنگی به عنوان شاهد در تشخیص رنگ تغییر رنگ شناساگر در کم کردن خطای چشمی و قطعیت عدد پایانی بسیار موثر است.

 

12.توصیه می شود که آزمایش شاهد نیز انجام گیرد.(نگا یادداشت 7 )انجام آزمایش شاهد در مواردی که آزمایش اندازه گیری پروتیین به طور روزانه و یا به دفعات انجام می شود جهت کنترل آزمایش و منابع خطا- الزامی است.در این گونه موارد آزمایش شاهد چندی به چندی انجام گرفته و از روی نتایج آن ,نتیجه تیتراسیون نمونه تصحیح می گردد.

 

13.تفسیر و محاسبات.نمونه در محلول داغ سولفوریک اسید غلیظ اکسید می شود که در طی آن نیتروژن آلی به یون آمونیوم تبدیل می گردد. این مرحله ,مرحله حساس روش کجلدال است.کربن و هیدروژن موجود در نمونه به ترتیب به کربن دی اکسید و آب تبدیل می شوند.اما سرنوشت نیتروژن به چگونگی ترکیب آن در ماده اصلی بستگی دارد.(نگا یادداشتهای1تا3) اگر مانند مواد پروتیینی نیتروژن به صورت یک آمین یا یک آمید در ماده موجود باشد در این حال تبدیل آن به یون آمونیوم تقریبا همواره کمی خواهد بود.(نگا یادداشت2و3)

 

هضم(Digestion) :

 Organic Nitrogen →  Oxidation(H2SO4+Catalyst)→(NH4)HSO4→  Oxidation( H2 SO4+Cat)→(NH4)2SO4                         (I)

 

افزایش سود و حرارت دادن:

 

          (NH4)2SO4 ¾( 2NaOH)→2NH4OH+Na2SO4           (II)

تقطیر (Distillation) :

NH4OH→NH3+H2O                 (III)

ارلن گیرنده محتوی یک مقدار اضافی و اندازه گیری نشده از بوریک اسید است و با آمونیاک آزاد به شکل زیر واکنش می دهد.

HBO2+NH3↔NH4++BO2               (IV)

یون بورات حاصل یک باز تقریبا قوی است و می توان آن را با یک محلول استاندارد هیدرولیک اسید تیتر کرد.

BO2+H+↔HBO2+H2O                  (V)

در نقطه هم ارزی محلول محتوی بوریک اسید و یون آمونیوم است پس به یک شناساگر با دامنه تغییر رنگ اسیدی نیازمندیم. شناساگر هایی مثل سبزبرموکرزول(3.8-5.5)   یا قرمز متیل

  (4.8-6.2)یا مخلوطی از آنها این وظیفه را به خوبی انجام میدهند. (نگا یادداشت6)

(NHCI*VHCI) تعداد میلی مول اسید مصرفی را بدست می دهد که اگر آن را بر1000 تقسیم کنیم تعداد مول اسید مصرفی بدست می آید.

تعدادمول اسید مصرفی استاندارد       (N*V)/1000=mol  HCI st        (VI)

با توجه به واکنشهای (IV) و(V) داریم:

1 mol  NH3 1mol  BO2- 1 mol H +               (VII)

بنابراین:                                                mol H+=mol  NH3=mol Nitrogen  (N)      (VIII)

مقدار گرم نیتروژن:                                               mol  N*14.0067=gr  N           (IX)

مقدار گرم پروتیین:                                           gr N*factor = gr protein      (X)

(gr Protein)/Wsample*100=Protein%        (XI)                                       

بنابراین از جمع روابط (VI) تا (XI) می توانیم بنویسیم:

(V*N*14.0067*Factor*100)/(1000*Wsample) = (NV*1.40067*Factor)/Wsample=P%                (XII)             [DS01043]

 

14.فاکتور یا ضریب پروتیین در واقع عکس نسبت مقدار ازت به ماده پروتیینی است:به این معنی که مثلا در سویا  17.5% از ماده پروتیینی آن را نیتروژن تشکیل می دهد.

100                  17.5

     x                          y                        x= (y*100)/17.5=y*5.71

 5.71 ضریب (تبدیل)پروتیین در سویاست.y مقدار نیتروژنی است که ما در واحد وزنی سویا بدست آورده ایم وx مقدار پروتیین اندازه گیری شده در آن مقدار سویاست. (یعنی اگر مقدار نیتروژن اندازه گیری شده در مقدار معینی از سویا را در عدد  5.71  ضرب کنیم مقدار پروتیین در سویای مورد نظر بدست می آید.)

مقدار این ضریب برای گوشت و بیشتر محصولات گوشتی 6.25 است (حدود  16% از پروتیین گوشت را نیتروژن تشکیل می دهد.)یا برای مواد لبنی این ضریب  6.38  است.بدیهی است برای نمونه هایی که ترکیبی از چند نوع ماده اولیه باشد مقدار این ضریب بسته به نسبت اجزای یاد شده متفاوت است. در زیر برخی از ضرایب پروتیینی آورده شده است. (مرجعهای 4,3,1)

بیشتر انواع پروتیین های گوشتی… ………………………………6.25

سویا…………………………………………………………5.71

ذرت………………………..……………………………………5.25

سبوس گندم و جو………………………………………………  6.31

گندم وجو……………….…………………………………………5.83

مغز گندم وجو(جرم گندم)…………………… . . .…………………5.80

بخش نشاسته ای گندم…………....…………………………………5.70

ارزن………………………………………………………………5.83

 

هنگامی که نمونه از نوعی باشد که صرفا جهت مصارف دامی از آن استفاده می شود و یا نتیجه آنالیز مورد استفاده صنعت دام وطیور یا دامپزشک باشد بنابر یک قرار داد احتمالا داخلی- فرض می شود که ضریب تبدیل برای هر نوع نمونه ای اعم از محصولات گوشتی یا با منشا حیوانی ,سبوس,ذرت ,سویا و حتی غذای آماده دام وطیور (که مخلوطی از اینها می تواند باشد) 6.25 است (مرجع 5).دراین صورت عدد بدست آمده را به عنوان پروتیین خام [10] می شناسند.

 

زیرنویس ها

      1.         نباید ذرات نمونه به حاشیه کاغذ سر ریز شوند.

      2.         مقدار واکنشگر وینینگر یا همان کاتالیزور بسته به فرمول و درصد اجزای آن می باشد.

      3.         سود مصرفی در این مرحله تا هنگامی که pH آن بازی است قابل مصرف می باشد و لزومی ندارد پس از هر بار استفاده دور ریخته شود.

      4.         زیاد کردن حرارت با کمک پیچ کنترل دما بستگی به نوع و قدرت دستگاه دارد.برای دستگاههای معمولی (اجاقهای کجلدال معمولی) معمولا پیچ باید تا آخر بالا رود.

      5.         در برخی منابع توصیه شده که پس از شفاف شدن رنگ محلول در حال جوش , محلول یک ساعت دیگر بجوشد.این زمان اضافی جهت اطمینان از هضم کامل نمونه (تبدیل همه نیتروژن آمینی به سولفات آمونیوم) صورت می گیرد.

      6.         هر چند اصول آزمایش کجلدال مشخص و واحد است اما در منابع مختلف روش انجام این آزمایش در جزییات تفاوتهایی با هم دارند.مثلا در خیلی از منابع در این مرحله توصیه شده 200 تا 300 میلی لیتر آب افزوده شود در مقابل پس از افزایش سود در مرحله 8 هیچ گونه افزایش آبی نخواهیم داشت: اما در این مرحله بالن کجلدال باید از سیستم جدا شده و به طور نسبی به هم بخورد. مهمترین اشکال این روش آن است که سیستم در هنگام انتقال سود و تا دقایقی پس از آن تا هنگامی که سری تقطیر کاملا نصب شود-  بسته نیست و از این نظر که امکان اتلاف آمونیاک تولیدشده است ممکن است خطای زیادی را ایجاد کند. از این گذشته افزایش نیمی از آب پس از انتقال سود این اجازه را می دهد که در حالی که بالن در سیستم نصب است اختلاط نسبی صورت گیرد.

      7.         هر شناساگری با دامنه تغییر رنگ اسیدی مثل سبز برومو کرزول (3.8 تا 5.5 ) , متیل قرمز (4.8 تا 6.2 )یا مخلوطی از آنها این وظیفه را به خوبی انجام می دهند.(نگا یادداشتهای تکمیلی  6)

      8.         معولا در این مرحله- اگر آزمایش به روش بالا انجام شود- حدود 130 تا 160 میلی لیتر به محتوی ارلن اضافه می شود یا نصف تا یک سوم محلول اولیه در بالن کجلدال باقی می ماند.

      9.         افزایش اسید نباید آنقدر باشد که pH به کمتر از 5 کاهش یابد . توجه نماییم که pH این محلول باید مشابه pH  آنالیت در نقطه پایانی باشد .بنا بر این افزایش یک تا حداکثر دو قطره از اسید 0.1 نرمال یا هر غلظتی که برای این مرحله استفاده می شود به نیاز ما پاسخ خواهد داد .

    10.       Crude Protein

نویسنده : هادی صداقت : ۸:٢٩ ‎ب.ظ ; جمعه ۸ امرداد ۱۳۸٩
Comments نظرات () لینک دائم

تهیه کالکن (دک 63)

     (دستور کار شماره 63)

      کالکن معمولا به صورت محلول اتانول یا متانول آن استفاده می شود .حدود غلظت آن در اتانول یا متانول 0.15% تا 0.20% است.( فاصله یادشده کاملا تجربه شده است.)معمولا غلظت 0..16% تا 0.18% بهترین جواب را در تغییر رنگها از خود نشان می دهد.محیط مناسب برای عکس العمل خوب و مناسب کالکن pH=12 – 12.2 به بالا است .

محلول(شناساگر) کالکن حتی تا یک هفته پس از ساخته شدن هم جواب می دهد , هر چند پس از دو یا سه روز هر قدر که می گذرد از تیزی تغییر رنگ آن در نزدیکی نقطه پایانی کاسته می شود .

نویسنده : هادی صداقت : ۸:۳٤ ‎ب.ظ ; دوشنبه ٤ امرداد ۱۳۸٩
Comments نظرات () لینک دائم

یادداشتهایی پیرامون اندازه گیری منیزیم

ü     یادداشتهایی پیرامون اندازه گیری منیزیم ( به روش تیتر یا EDTA در محیط بافری 10 ؛ NH3eq/NH4Cl )

 

ü     در بسیاری از تیتراسیونهای با EDTA ، ممکن است تغییر رنگ در همسایگی نقطه پایانی کند باشد، در چنین مواردی ، بهتر است ضمن هم زدن مداوم محلول ، تیترانت به آرامی و با احتیاط افزوده شود ؛ به کار گیری همزن مغناطیسی اقدام مناسبی است. توصیه می شود که دمای آنالیت تا 40 درجه سانتیگراد گرم باشد و سپس تیتراسیون انجام گیرد .

 

ü     پس از افزایش بافر و محلول پتاسیم سیانید , حدود 30 میلی گرم از هیدروکسیل آمونیوم کلرید بیافزایید و به آرامی به هم بزنید تا مواد جامد کاملا حل شوند و سپس آزمایش را ادامه دهید.

 

ü     انجام یک ازمایش شاهد با جایگزین نمودن نمونه آزمایش با آب یون زدوده توصیه می شود.

 

ü     (در اندازه گیری کلسیم در مکمل معدنی ) در صورتی که برای اندازه گیری کلسیم از نمونه خام استفاده شود , در هر مرحله که pH بالا برده شود رسوبات لخته ای تشکیل خواهد شد که مزاحم ادامه آزمایش و تیتراسیون خواهد بود.در این صورت ابتدا محلول حاوی رسوب لخته ای را از کاغذ صافی fast  رد کرده و سپس آزمایش را ادامه می دهیم . توجه نمایید که در این حالت کاغذ باید به خوبی و با حداقل مقدار آب شسته شود.

 

ü     مقادیر ناچیز بسیاری از فلزات ، در تعیین مقدار کلسیم و منیزیم به روش استفاده از شناساگر سیاه سولوکروم(سیاه اریوکروم T) یا کالکن(آبی تیره سولوکروم Solochrome dark blue) مزاحم اند، مثلا فلزات   Co ، Ni ، Cu ، Zn ، Hg ، و Mn از این جمله اند.این مزاحمتها را می توان با افزودن کمی هیدروکسیل آمونیوم کلرید (که برخی از فلزات را می کاهد و به پایین ترین ظرفیت خودشان می رساند) و همچنین سدیم و پتاسیم سیانید ، که کمپلکسهای سیانید بسیار پایدار تشکیل می دهد (پوشاندن) رفع کرد. مزاحمت آهن را می توان با افزودن کمی سدیم سولفید از بین برد.یونهای فلزی سنگین هم توسط تری اتانول آمین پوشانده شده و از محیط واکنش خارج می شوند.

 

ü     تیتراسیون با EDTA ، به کمک سیاه سولوکروم (سیاه اریو کروم T ) به عنوان شناساگر ، مقدار کلسیم موجود در نمونه آزمایشگاهی را تعیین می نماید(در صورتی که یون منیزیم موجود نباشد)  کل کلسیم یا منیزیم موجود در نمونه آزمایشگاهی را بدست می دهد.برای تعیین هر کدام از دو عنصر مزبور به طور جداگانه ، کلسیم را می توان به وسیله تیتراسیون و با استفاده از شناساگر پاتون و ریدر یا کالکون یا بوسیله تیتراسیون با EGTA و با استفاده از شناساگر زینکون تعیین نمود.(نگا مرجع 3 ؛ بخشهای 10-62، 10-28 و 10-63 )

 

ü     می توان منیزیم را مستقیما توسط EDTA تیتر نمود .(دستور کار ؟  ) در این صورت ممکن است سایر فلزات قلیایی خاکی حضور داشته باشند که باید پیش از تجزیه خارج شوند ؛ واکنشگر  (NH4)2CO3 برای این کار مناسب است. بیشتر کاتیونهای چند والانسی نیز که مزاحمند  به صورت  هیدروکسید رسوب داده می شوند.

 

ü     برای بسیاری از تیتراسیونهای EDTA ، کنترل   pH محلول ، فوق العاده بحرانی است ؛ کنترل ، اغلب باید در محدوده 1± واحد pH و گاهی اوقات در محدوده 0.5± واحد pH باشد تا تیتراسیون موفقی انجام شود.برای رسیدن به چنین محدوده کنترل دقیقی ، باید برای تنظیم pH محلول ، فقط از کاغذ pH با گستره باریک استفاده نمود.

در مواردی از این آزمایشها که با افزودن حجمی از بافر روبرو هستیم، برای اینکه از حصول تاثیر  بافری لازم  اطمینان  حاصل شود ، باید مطمئن شویم که محلول اصلی ، به وسیله افزودن با احتیاط سدیم یا آمونیوم هیدروکسید ، یا اسید رقیق (پیش از افزودن محلول بافر ) ، تقریبا خنثی شده است . هنگامی که محلول اسید ، حاوی یون فلزی ، با افزودن قلیا خنثی می شود ، باید اطمینان حاصل گردد که هیدروکسید فلزی رسوب نمی کند.

 

ü     اغلب تیتراسیونهایی که بر روی 0.25 میلی مول یون فلز موجود در حجم  mL 150-50 محلول انجام می شوند موفقیت آمیز هستند.(مرجع3 ؛ ص 440 )  در صورتی که غلظت یون فلز خیلی بالا باشد، آنگاه ، مشاهده یا تشخیص نقطه پایانی احتمالا دشوار خواهد بود و در این صورت بهتر است با قسمت کوچکتری از محلول آزمایشی ، کار تجزیه شروع شود و پیش از اینکه محلول بافر کننده و شناساگر بدان بیافزایند ، آن را تا حجم mL 150-100 برسانند و تیتراسیون را انجام دهند.

 

ü     بایستی از ریختن شناساگر به مقدار زیاد اجتناب نمود.در بسیاری از موارد ، رنگ ناشی از شناساگر ، در خلال انجام تیتراسیون ، به مقداری تشدید می شود که می تواند تشخیص را با اشکال موجه نماید. علاوه بر این ، بسیاری از شناساگرها در نزدیک نقطه پایانی حالت دورنگی نشان می دهند و ما با یک تغییر رنگ میانی مواجه می شویم.

 

نویسنده : هادی صداقت : ۸:٥۳ ‎ب.ظ ; یکشنبه ۳ امرداد ۱۳۸٩
Comments نظرات () لینک دائم

دستور کار تعیین تیتر سنجی کلسیم و منیزیم (دک 3)

(دستور کار شماره 3)

 

مواد اولیه لازم

      1.         محلول 20% سدیم مولیبدات2

      2.         محلول 3% پتاسیم سیانید

      3.         محلول استاندارد EDTA 0.02M (یا 0.01 یا 0.05 مولار)

      4.         محلول استاندارد کلسیم (کربنات) (1.001 گرم از ماده جامد کلسیم کربنات را در محلول بسیار رقیق HCl حل کرده و با آب به حجم یک لیتر می رسانیم.)

      5.          محلول 1:1 تری اتانول آمین آب

      6.         مخلوط شناساگر اریو کروم سیاه تی- سدیم کلرید با نسبت 1:150

      7.         محلول 8% سدیم هیدروکسید

      8.         محلول بافر 10  NH4Cl/NH3) )

      9.          محلول شناساگر کالکن. 16 تا 18 میلیگرم از کالکن را با متانول یا اتانول به حجم ده می رسانیم.

    10.      محلول بوتانول کلروفرم.با نسبت 1:1 دو ماده یاد شده را با هم مخلوط می کنیم.

    11.       هیدروکلریک اسید 37%

    12.      محلول آمونیاک25%

    13.      محلول 5% هیدروکسیل آمونیوم کلرید یا ماده جامد آن

 

شرح

 

      1.          مقدار به دقت اندازه گیری شده از محلول استخراج شده از خاکستر یا نمونه اولیه را (بر اساس جدول مقادیر بهینه ) وارد قیف جدا کننده 100 تا 125 می کنیم.

      2.          دو میلی لیتر  هیدروکلریک اسید می افزاییم.

      3.          20 میلی لیتر مخلوط 50% کلروفرم-بوتانول می افزاییم.

      4.          10 میلی لیتر محلول 20 % سدیم مولیبدات می افزاییم.

      5.          به مدت حدود یک دقیقه به شدت به هم می زنیم و اجازه می دهیم که دو لایه به صورت کاملا مشخص از هم جدا شوند (قطرات گویی شکل ته ظرف باید به هم متصل شوند ). همچنین باید دقت مضاعف به عمل آید که فاز آبی تلف نشود . در بین تکان دادنها باید در حالی که شیر قیف به سمت بالاست شیر را باز کنیم تا گازهای تولید شده خارج شوند.

      6.         با استفاده از قسمتهای ده میلیلیتری از حلال آلی (کلروفرم-بوتانول) جدا سازی را دو بار دیگر تکرار می کنیم. در پایان محتوی قیف را به صورت چرخشی (حول محور وسط قیف)به هم می زنیم تا قطرات فاز آلی به هم ملحق شوند ؛ کمی مکث می کنیم تا توده ایجاد شده آلی کاملا ته نشین شود و سپس جدا می کنیم.

      7.          فاز آبی را در یک بالن حجمی کاملا شسته و به حجم می رسانیم. سپس ده تا بیست میلی لیتر (بسته به درصد قابل پیشبینی کلسیم )از این محلول را به یک ارلن 250 منتقل می کنیم.

      8.          حجم درون ارلن را به پنجاه می رسانیم و با قسمتهای 5 میلی لیتری از محلول سود 8% pH محلول را به بالاتر از 12  سوق می دهیم1 .(از کاغذ Ph سنج استفاده می کنیم.)

      9.          2 میلی لیتر محلول پتاسیم سیانید 3% و سه قطره محلول تری اتانول آمین 50% می افزاییم.

    10.       به آرامی به هم زده و چند قطره محلول کالکن می افزاییم تا رنگ محلول به قرمز پیازی پررنگ تغییر کند.

    11.       با محلول استاندارد EDTA  0.02 یا 0.01 مولار تیتر می کنیم. اولین قطره که رنگ محلول را به آبی صاف پایدار تغییر دهد نقطه پایانی است.(دقت نمایید که بلافاصله پیش از نقطه پایانی رنگ محلول به بنفش سیر تغییر می کند.)

    12.       در صورتی که منظور از آزمایش فقط تعیین کلسیم باشد مقدار EDTA مصرف شده جواب آزمایش است. اما اگر تعیین منیزیم هم در دستور کار باشد 20 میلی لیتر دیگر از محلول استخراج شده (بالن حجمی 50 ) را وارد یک ارلن 250 می کنیم.

    13.       با آب مقطر به حجم 50 می رسانیم . سه تا ده میلی لیتر بافر ده ( NH4Cl/NH3) می افزاییم . pH محلول باید ده باشد در غیر این صورت با افزایش چند میلی لیتر آمونیاک 25% , pH محلول را به ده می رسانیم. در مجموع شرایط باید طوری باشد که در حین آزمایش روی محلول, pH آن روی ده ثابت بماند .

    14.       دو میلی لیتر پتاسیم سیانید 3% و چند قطره تری اتانول آمین 50%  می افزاییم. دمای محلول را روی 40 درجه سانتیگراد ثابت نگه می داریم. در این حال یک تا سه میلی لیتر محلول 5% هیدروکسیل آمونیوم کلرید می افزاییم.(می توان به جای محلول آن از سی تا پنجاه میلی گرم ماده خشک استفاده نمود.)

    15.       تا حداکثر 200 میلی گرم مخلوط شناساگر سیاه اریوکروم تی افزوده و به آرامی به هم می زنیم.

    16.      در حالی که دمای محلول روی 40 درجه ثابت شده است ؛ با EDTA برای رسیدن به نقطه پایانی آبی رنگ تیتر می کنیم. در اینجا با توجه به اینکه تغییر رنگ شناساگر در نزدیکی نقطه پایانی و در نقطه پایانی بسیار کند است (گاه تا 30 ثانیه و بیشتر به طول می انجامد) بنابر این دقت مضاعف لازم است که از نقطه پایانی نگذریم.( overshooting رخ ندهد).

    17.      محاسبات:

w گرم  از نمونه پس از طی مراحل استخراج  (روش استخراج مهم نیست)  به  حجم  U  می رسد و  سپس حجم V1 میلیلیتر از این حجم اولیه را به حجم  U1 رسانده و در نهایت حجم V2  میلیتیر از این حجم را به ارلن انتقال داده و تیتر روی آن انجام می شود.این سیر ترقیق را با نمودار زیر نشان می دهیم:

W gr  à U  à V1 à U1 à V2     (I)

از طرفی می دانیم مقدار میلی مول مصرفی  EDTA از حاصل ضرب حجم و غلظت نرمال آن بدست می آید.در این آزمایش هر مول EDTA  معادل یک مول  Ca2+  می باشد بنابراین:

 

(V*N) EDTA = m mol EDTA = m mol Ca2+ = θ       (II)

θ مقدار مول Ca2+ در آنالیت نهایی (V2) را بدست می دهد.

تناسب می گیریم: در V2 مقدار میلی مول کلسیم θ است ؛ در U1چقدر است :

V2          θ

U1          x    x=  (U1θ)/V2      (III)

با توجه به اینکه کل حجم V1 به حجم U1 رسیده است بنابراین در واقع مقدار بدست آمده در رابطه (III) مقدار میلی مول کلسیم را در حجم V1 بدست می دهد.پس:

V1                (U1θ)/V2

U                       x        x= (U1Uθ)/(V2V1)       (IV)

رابطه (IV) مقدار میلی مول کلسیم در حجم اولیه U را بدست می دهد.بدیهی است با ضرب رابطه (IV) در یک هزارم وزن فرمولی (mfw) کلسیم مقدار گرم کلسیم موجود در نمونه بدست خواهد آمد.در نهایت درصد کلسیم در نمونه به شکل زیر محاسبه می شود:

مقدار گرم کلسیم در نمونه:                   (U1Uθ)/(V2V1) * 0.04008 gr      (V)    

درصد کلسیم:               (U1Uθ*0.04008 *100)/(V2V1W)      (VI)         

از رابطه (II) مقدار  θ را  رابطه بالا قرار می دهیم:  

(U1U(VN)*4.008 )/(V2V1W) = (UU1VN*4.008)/(V1V2W) =Ca %    (VII)

 

 

   *               *                *

  1. در مورد بعضی از نمونه ها  در طی رقیق سازی محلول آنقدر رقیق می شود که ممکن است با بسیار کمتر از واحد پنج میلیلیتری به pH دوازده برسیم ؛ در این صورت  بهتر است که یا غلظت سود را کمتر کنیم (مثلا 5%) و یا واحد 5 میلیلیتری را به مقدار کمتر مثلا 3 م ل تغییر دهیم. افزایش سود اضافی ممکن است علاوه بر ایجاد خطا در تعیین نقطه پایانی ، همچنین بر تغییر رنگ شناساگر نیز ممکن است تاثیر بگذارد.
  2.    Sodium molybdate dihydrate  Na2MoO4.2H2O  M= 241.95 g/mol
نویسنده : هادی صداقت : ۸:۳٧ ‎ب.ظ ; یکشنبه ۳ امرداد ۱۳۸٩
Comments نظرات () لینک دائم

← صفحه بعد صفحه قبل →