Ưu điểm của phương pháp chuẩn độ điện thế

Với rất nhiều lựa chọn về hệ thống phát hiện kim loại hiện nay, việc có kiến thức để đặt những câu hỏi phù hợp khi tìm kiếm một giải pháp dò tìm kim loại mới nhất, sẽ giúp bạn ...thêm

Ưu điểm của phương pháp chuẩn độ điện thế

Các sự khác biệt chính giữa chuẩn độ chiết áp và đo độ chính xác là Phép chuẩn độ bằng phép đo điện thế trên chất phân tích, trong khi phép chuẩn độ bằng phép đo độ dẫn điện của chất phân tích.

Chuẩn độ là một kỹ thuật phân tích, trong đó chúng ta có thể xác định nồng độ của chất phân tích. Ở đây, chúng ta cần một chất chuẩn độ đóng vai trò là dung dịch chuẩn có nồng độ đã biết. Từ chất chuẩn độ này, chúng ta có thể xác định nồng độ của một dung dịch chưa biết. Bên cạnh đó, có nhiều loại chuẩn độ khác nhau; chuẩn độ oxy hóa khử, chuẩn độ chiết áp, chuẩn độ đo đạc, vv.

NỘI DUNG

1. Tổng quan và sự khác biệt chính2. Chuẩn độ điện thế là gì3. Chuẩn độ tiến hành là gì4. So sánh cạnh nhau - Chuẩn độ đo lường so với chuẩn độ tiến hành ở dạng bảng

5. Tóm tắt

Chuẩn độ điện thế là gì?

Chuẩn độ điện thế là các kỹ thuật phân tích giúp chúng ta đo lường tiềm năng trên toàn bộ chất phân tích. Trong phép chuẩn độ này, chúng ta không phải sử dụng chỉ thị để xác định điểm cuối của phép chuẩn độ. Tuy nhiên, chuẩn độ này gần giống với chuẩn độ oxy hóa khử.

Trong thiết bị, chúng ta cần hai điện cực: điện cực chỉ thị và điện cực tham chiếu. Thông thường, chúng tôi sử dụng điện cực thủy tinh làm điện cực chỉ thị và điện cực hydro, điện cực calomel và điện cực bạc clorua làm điện cực tham chiếu. Điện cực chỉ thị rất quan trọng để theo dõi điểm kết thúc chuẩn độ. Ở điểm cuối, sự thay đổi lớn nhất của tiềm năng có thể được quan sát.

Ưu điểm của phương pháp chuẩn độ điện thế

Hình 01: Có sự thay đổi đột ngột về tiềm năng trong quá trình chuẩn độ

Khi xem xét các ưu điểm của kỹ thuật này, nó không yêu cầu chỉ thị và chính xác hơn nhiều so với chuẩn độ thủ công. Hơn nữa, có một số loại kỹ thuật chuẩn độ chiết áp cung cấp cho chúng tôi rất nhiều tùy chọn tùy thuộc vào nhu cầu. Ngoài ra, loại chuẩn độ này hoạt động tốt với các hệ thống tự động.

Chuẩn độ tiến hành là gì?

Chuẩn độ độ dẫn điện là các kỹ thuật phân tích giúp đo độ dẫn điện của chất phân tích. Độ dẫn điện của chất phân tích là do sự có mặt của các ion tích điện trong chất phân tích. Trong kỹ thuật này, chúng ta có thể xác định độ dẫn liên tục trong khi thêm chất phản ứng. Ở đây, chúng ta có thể có được điểm cuối như một sự thay đổi đột ngột về độ dẫn.

Ưu điểm của phương pháp chuẩn độ điện thế

Hình 02: Thiết bị chuẩn độ tiến hành

Hơn nữa, một tầm quan trọng chính của kỹ thuật chuẩn độ này là chúng ta có thể sử dụng phương pháp này cho các chất phân tích và huyền phù màu, rất khó để chuẩn độ bằng các chỉ số bình thường.

Sự khác biệt giữa chuẩn độ điện thế và độ dẫn điện?

Sự khác biệt chính giữa chuẩn độ chiết áp và phép đo độ chính là phép chuẩn độ chiết áp đo điện thế trên chất phân tích, trong khi phép chuẩn độ đo độ dẫn điện đo độ dẫn điện của chất phân tích. Khi xem xét sự khác biệt giữa các phép chuẩn độ chiết áp và phép đo dựa trên các ưu điểm, phép chuẩn độ chiết áp không cần một chỉ số; nó chính xác hơn nhiều, và nó có thể được tự động hóa, trong khi các phép chuẩn độ đo có thể phù hợp với các chất phân tích và huyền phù màu, và cho kết quả chính xác.

Ngoài ra, dựa trên những nhược điểm, sự khác biệt giữa phép chuẩn độ bằng phép đo độ chính xác và phép đo độ chính là độ chuẩn độ chiết có độ nhạy cao trong khi nhược điểm chính của phép chuẩn độ bằng phép đo là mức độ muối tăng có thể gây ra sai số trong kết quả cuối cùng.

Ưu điểm của phương pháp chuẩn độ điện thế

Tóm tắt - Chuẩn độ điện thế so với chuẩn độ tiến hành

Tóm lại, sự khác biệt chính giữa chuẩn độ chiết áp và phép đo độ chính là phép chuẩn độ chiết đo điện thế trên chất phân tích, trong khi phép chuẩn độ bằng phép đo độ dẫn điện của chất phân tích.

Tài liệu tham khảo:

1. Kumar, Krishna. Chuẩn độ tiến hành LinkedIn SlideShare, Ngày 13 tháng 5 năm 2017, Có sẵn tại đây.

Hình ảnh lịch sự:

1. Vượt qua Potentiometrics lần thứ 2 deriv-with-Legend
2. Chuẩn độ tiến hành của thang điểm Được tổ chức bởi Stanislav.nevyhosteny - Công việc riêng (CC BY-SA 4.0) qua Commons Wikimedia

Khi đo và xác định cường độ dòng điện bằng các loại máy đo điện tử, máy đo độ dẫn điện thì việc chuẩn độ điện thế là yêu cầu bắt buộc mà các kỹ thuật viên phải thực hiện thường xuyên.

Chuẩn độ điện thế là gì?

Đây là quy trình mà lượng chất đã cho được xác định bằng cách bổ sung chất chuẩn độ đã đo được cho đến khi toàn bộ chất đó phản ứng hoàn toàn.

Sau quá trình chuẩn độ, hiệu điện thế giữa hai điện cực (cụ thể là điện cực chuẩn và điện cực chỉ thị) được đo trong điều kiện duy trì trạng thái cân bằng nhiệt động lực học và dòng điện đi qua các điện cực không làm xáo trộn trạng thái cân bằng này.

Nguyên tắc chuẩn độ điện thế 

Chuẩn độ điện thế là một phương pháp trong phòng thí nghiệm để xác định nồng độ của một chất phân tích nhất định. Nó được sử dụng để xác định đặc tính của axit. Trong phương pháp này, không sử dụng chất chỉ thị hóa học. Thay vào đó, chúng ta sẽ đo hiệu điện thế của dung dịch đó.

Phương pháp chuẩn độ điện thế 

Chuẩn độ điện thế được thực hiện thông qua việc sử dụng hai điện cực – một điện cực chỉ thị và một điện cực so sánh (thường là điện cực hydro hoặc điện cực bạc clorua). Một nửa tế bào được hình thành với điện cực chỉ thị và các ion của chất phân tích, thường là dung dịch điện phân. Nửa ô còn lại được tạo thành bởi điện cực so sánh.

  • Điện thế tổng được tính toán trong mọi khoảng thời gian mà chất chuẩn độ được đo và thêm vào.
  • Điện thế phụ thuộc vào nồng độ của các ion tiếp xúc với điện cực chỉ thị. 

Các phương pháp chuẩn độ điện thế

Có bốn cách chuẩn độ điện thế, đó là chuẩn độ axit-bazơ, chuẩn độ oxy hóa khử, chuẩn độ phức và chuẩn độ kết tủa . Dưới đây là mô tả ngắn gọn về từng loại chuẩn độ này.

Chuẩn độ axit-bazơ: Loại chuẩn độ điện thế này được sử dụng để xác định nồng độ của một axit / bazơ nhất định bằng cách trung hòa nó một cách chính xác bằng cách sử dụng dung dịch tiêu chuẩn của bazơ / axit đã biết nồng độ.

Chuẩn độ oxy hóa khử: Loại chuẩn độ điện thế này liên quan đến chất phân tích và chất chuẩn độ trải qua phản ứng oxi hóa khử. Một ví dụ của kiểu chuẩn độ này là xử lý dung dịch iot với chất khử tạo ra ion iodua (chất chỉ thị tinh bột được sử dụng để lấy điểm cuối).

Chuẩn độ phức hợp: Loại chuẩn độ này cũng có thể được gọi là đo chelat. Trong phương pháp này, một phức chất có màu được tạo thành, cho biết điểm cuối của quá trình chuẩn độ. Phương pháp này được sử dụng để xác định hỗn hợp các ion kim loại trong một dung dịch nhất định.

Chuẩn độ kết tủa: Loại chuẩn độ này bao gồm phản ứng giữa chất phân tích đã cho và chất chuẩn độ, trong đó kết tủa không hòa tan được tạo thành. Điểm kết thúc của quá trình chuẩn độ này được ghi nhận khi việc thêm chất chuẩn độ không còn tạo thành kết tủa nữa.

Việc chuẩn độ điện thế thường xuyên sẽ giúp máy đo độ dẫn điện kiểm tra và đo mang lại kết quả chính xác nhất.

Nhathuocngocanh.com – Chuẩn độ đo thế  là phương pháp phổ biến hiện nay, được nhiều người quan tâm trong nghiên cứu phát triển khoa học. Vậy chuẩn độ đo thế là gì? Nguyên tắc của phương pháp chuẩn độ đo thế? Các phương pháp chuẩn độ đo thế? Hãy cùng bài viết của nhà thuốc Ngọc Anh tìm hiểu về phương pháp này.

Ưu điểm của phương pháp chuẩn độ điện thế
Chuẩn độ đo thế

Chuẩn độ đo thế là một trong những ứng dụng quan trọng trong phân tích hóa học và được được điển của tất cả các nước quy định. Đây là một phương pháp vật lý dùng trong kiểm nghiệm.

Cơ sở của phương pháp:

  •  Việc đo điện thế được hình thành từ các điện cực được hình hành từ các điện cực đặc biệt nhúng vào trong dung dịch khảo sát.
  • Điện thế của điện cực và nồng độ của các thành phần có trong dung dịch có mối liên quan chặt chẽ với nhau.

Chuẩn độ đo thế là phép chuẩn độ trong đó sự thay đổi của sức điện động của một pin nguyên tố Gavanic là hàm số của lượng thuốc thử thêm vào. Bởi vậy trong phép chuẩn độ đo thế có thể tiến hành chuẩn độ và theo dõi sự thay đổi thế của dung dịch cần chuẩn độ mà từ đó xác định điểm tương đương.

Chuẩn độ đo thể giúp xác định được điểm tương đương với độ chính xác và độ lặp lại cao, các thông tin nhiệt động học như hệ số phân lý, hằng số tạo phức,… và một số các thông số khác.

Phương pháp chuẩn độ đo thế có thể ứng dụng cho các hệ có màu sắc hay các hệ không có chỉ thị màu, hạn chế được các sai số chủ quan do người thực hiện.

Các phản ứng hóa học đúng trong phương pháp đo thế phải xảy ra định lượng, tuy vậy đôi khi cũng dùng những phản ứng xảy ra không định lượng. Trong trường hợp này cần ngưng chuẩn độ khi tìm được điểm tương đương thực nghiệm hoặc cần tiến hành chuẩn độ ngược. Độ chính xác của phương pháp chuẩn độ điện thế phụ thuộc việc đọc thể tích của thuốc thử. 

Độ nhạy của phương pháp còn hạn chế do sự xác định thể ở nồng độ nhỏ. Khi nồng độ quá nhỏ thì dòng bị cản trở, đặc biệt khi chuẩn độ điện thế không dòng.

Xem thêm: Phương pháp ngâm lạnh là gì? Ưu, nhược điểm và phạm vi áp dụng

Chuẩn độ đo thế là phương pháp nhằm xác định nồng độ các chất dựa vào sự thay đổi thế điện cực được nhúng vào dung dịch phân tích mà không sử dụng các chất chỉ thị hóa học. Phương pháp chỉ thực hiện được khi đáp ứng các điều kiện cơ bản sau:

  • Xảy ra phản ứng hóa học giữa thuốc thử và dung dịch chuẩn độ theo đúng yêu cầu của các phản ứng trong phân tích thể tích. Các phản ứng này diễn ra nhanh, hoàn toàn và đúng theo tỷ lệ đã định.
  • Xảy ra phản ứng điện hóa trên điện cực chỉ thị.

Hiện nay có hai loại chuẩn độ đo thế là chuẩn độ điện thế có dòng và chuẩn độ điện thế không dòng. Trong đó phương pháp chuẩn độ điện thế không dòng phổ biến hơn. Chuẩn độ đo thế không dòng đòi hỏi phải xác định thế cân bằng của những hệ oxy hóa khử nhanh (đôi khi đo thế hỗn hợp). Trong trường hợp này, muốn theo dõi sự biến thiên thế của hệ chậm ta cần thêm vào dung dịch chất chỉ thị. Còn đối với chuẩn độ đo thế có dòng cho phép sử dụng các hệ rất chậm nếu chất cần điện phân hay thuốc thử có thể bị oxy hóa hay bị khử hoặc nếu chọn lọc được hệ chỉ thị thích hợp.

Ưu điểm của phương pháp chuẩn độ điện thế
Hình ảnh minh họa pin Galvanic

Để thực hiện phương pháp chuẩn độ đo thể, tiến hành sử dụng hai điện cực. Trong đó một điện cực chỉ thị và điện cực còn lại dùng để so sánh. Điện cực so sánh thường là điện cực hydro hoặc là điện cực bạc clorua. Kết quả điện thế được xác định trong khoảng thời gian chất chuẩn độ được đo và thêm vào dung dịch. Điện thế này phụ thuộc vào nồng độ của các ion tiếp xúc với điện cực chỉ thị. 

Có nhiều các phương pháp chuẩn độ đo thế khác nhau. Bốn phương pháp phổ biến hay được sử dụng hiện nay bao gồm phương pháp chuẩn độ acid base, phương pháp chuẩn độ oxy hóa khử, phương pháp chuẩn độ phức hợp, phương pháp chuẩn độ kết tủa.

  • Phương pháp chuẩn độ acid- base: phương pháp này được sử dụng để xác định nồng độ của hoạt chất acid hoặc base, bằng cách trung hòa hoạt chất bằng cách sử dụng dung dịch chuẩn với nồng độ xác định.
  • Phương pháp chuẩn độ oxy hóa khử: phương pháp phù hợp với những mẫu chất phân tích và mẫu chuẩn có phản ứng oxy hóa khử rõ ràng. Ví dụ như chuẩn độ dung dịch iod (qua phản ứng oxy hóa khử tạo chất khử ion iodua), trong quá trình sử dụng chất chỉ thị là tinh bột.
  • Phương pháp chuẩn độ phức hợp: Phương pháp chuẩn độ phức hợp hay còn có tên gọi khác là phương pháp đo chelat. Nguyên tắc của phương pháp này là tạo thành phức hợp màu trong dung dịch, từ đó xác định được điểm cuối phản ứng. Phương pháp này thường được sử dụng để xác định hỗn hợp các ion kim loại trong một dung dịch nhất định.
  • Phương pháp chuẩn độ kết tủa: Trong dung dịch chuẩn độ bao gồm chất phân tích và chất chuẩn độ, phản ứng tạo thành kết tủa không tan trong dung dịch đó. Khi thêm chất chuẩn độ nhưng không có thêm lượng tủa tạo thành, thời điểm đó sẽ được ghi nhận là điểm cuối phản ứng.

Bài viết cung cấp những thông tin cơ bản về phương pháp chuẩn độ đo thế. Việc chuẩn độ này nên thực hiện thường xuyên để có được kết quả chính xác nhất. 

Xem thêm:

Phân tích nhiệt là gì? Một số phương pháp phân tích nhiệt hiện nay

Tác giả: A. Hulanicki , S. Glab Potentiometry, đăng năm 2013. Truy cập ngày 25/12/2021.

Phương pháp chuẩn độ đo điện thế – Dược điển Việt Nam 5.