ALKALİNİTE TAYİNİ YÖNTEMİN ESASI VE PRENSİPLERİ Örnekte bulunan hidroksil iyonları, standart asitlerin ilavesi ile çözünebilir maddelerin hidrolizi ve ayrılmasının sonucunda reaksiyona girerler. Alkalinite ulaşılan dönüm noktasın daki ph ile ilişkilidir. Dönüm noktası: Eğer örnekteki alkalinitenin nedeni tamamıyla karbonat veya bikarbonat içeriğinden kaynaklanıyorsa, titrasyonun eş değer noktasındaki ph, bu safhadaki karbondioksit konsantrasyonu ile ölçülür. Karbondioksit konsantrasyonu orijinal olarak mevcut olan karbonat türlerine ve titrasyon sırasında meydana gelebilecek olan kayıplara bağlıdır. Aşağıdaki tablodaki ph değerleri CaCO 3 ın litre başına miligram olarak alkalinite konsantrasyonuna karşılık gelen eşdeğer noktaları olarak verilmiştir. Son nokta ph sı Test Şartları Toplam Alkalinite Fenolfitaleyn alkalinitesi Alkalinite CaCO 3 mg/lt 30 4.9 8.3 150 4.6 8.3 500 4.3 8.3 Bilinen veya şüphelenilen fosfat ve silikatlar 4.5 8.3 Rutin analizler 4.5 8.3 Endüstriyel atık veya kompleks sistem 4.5 8.3 Fenolfitaleyn alkalinitesi, renk indikatörünün 8.3 ph değerinde titrasyonu ile ölçülen miktarı için kullanılan bir terimdir. ph 8.3 de alkalinite titrasyonu için fenolfitaleyn veya metakresol mor kullanılabilir. ph 4.5 ta bromkresol yeşili veya karışık bromkresol yeşili-metil kırmızısı indikatörü kullanılabilir.
UYARILAR Sabunlar, yağlı maddeler, askıda katılar cam elektrod üzerinde birikim yaparak yanılmalara sebep olurlar. Bu tip maddelerle çalışırken elektrodun dengeye gelmesi beklenir veya sık sık temizlenir. Numuneler filtre, seyreltme veya konsantre edilmez. KULLANILAN REAKTİFLER ve HAZIRLANIŞI Sodyum karbonat çözeltisi, yaklaşık 0.05N: 3-5 gr standart Na 2 CO 3 250 C de 4 saat kurutularak bir desikatör içinde soğutulur. Bundan 2.5 ± 0.2 gr tartılarak 1 lt lik balon jojeye alınır, erlenin işaretli yerine kadar distile su ilave edilerek çözülür ve karıştırılır. Bu çözelti 1 haftadan daha uzun süre saklanmaz. Standart sülfürik asit veya hidroklorik asit, 0.1N 3 ml derişik H 2 SO 4 veya 8.3 ml HCl distile su ile 1 L ye seyreltilir. 40 ml 0.05 N Na 2 CO 3 çözeltisine karşı 60 ml su ile beherde potansiyometrik olarak ph 5.0 civarına kadar titre etmek suretiyle standardize edilir. Elektotlar çıkarılır, durulanır ve durulama suyu aynı beherin içerisine alınır. Beherin üzerine saat camı kapatılmış olarak 3-5 dakika kadar kaynatılır. Oda sıcaklığınakadar soğutulup, saat camı kapağı da durulanarak suyu behere alınır ve ph dönüm noktasına kadar titre edilir. Normalitenin hesaplanması Normalite, N = AxB 53.00xC A= 1 lt lik kap içindeki Na 2 CO 3 miktarı (g) B= titrasyon için alınan Na 2 CO 3 çözeltisinin hacmi (ml) C= Kullanılan asitin hacmi (ml)
Hesaplamalarda ölçülen normalite kullanılır veya 0.1N e göre ayarlanır. 1 ml 0.1N çözelti= 5 mg CaCO 3 içermektedir. Standart sülfürik asit veya hidroklorik asit çözeltisi, 0.02N: 200 ml 0.1N standart asit 1000 ml distile veya deiyonize suyla seyreltilir. 2.3.c de anlatılan yöntemle 15 ml 0.05N Na 2 CO 3 ün potansiyometrik titrasyonu ile standardize edilir. 1 ml= 1.00 mg CaCO 3. Bromkresol yeşil indikatör çözeltisi, ph 4.5 indikatör: 100 mg bromkresol yeşil, sodyum tuzu 100 ml distile su içinde çözülür. Karışık bromkresol yeşil-metil kırmızı indikatör çözeltisi: sulu yada alkolik çözelti kullanılır. - 100 mg bromkresol yeşil sodyum tuzu ve 20 mg metil kırmızısı sodyum tuzu 100 ml distile suda çözülür. - 100 mg bromkresol yeşil ve 20 mg metil kırmızısı 100 ml %95 lik etil alkol veya isopropil alkol içinde çözülür. * Metacresol purple indikatör çözeltisi, ph 8.3 indikatör: 100 mg metacresol purple 100 ml suda çözülür * Fenolfitaleyn çözeltisi, alkolik, ph 8.3 indikatör. * Sodyum tiyosülfat, 0.1N: 25 g Na 2 S 2 O 3 çözülür ve 1000 ml distile suyla sulandırılır. KULLANILAN CİHAZ/EKİPMANLARIN LİSTESİ *Elektrometrik titratör *Magnetik karıştırıcı *Titrasyon kapları *Erlenler, volumetrik, 1000-, 200-, 100- ml *Borosilikat cam büretler, 50-25-, 10-ml *Polyolefin şişe, 1 L
NUMUNE HAZIRLAMA Numunenin sıcaklığı oda sıcaklığına getirilir. ANALİZİN YAPILIŞI Renk değişikliği: XXXXX Nolu Asidite Analiz Yönteminde anlatılan yöntem uygulanır. Potansiyometrik titrasyon eğrisi: XXXXXX Nolu Asidite Analiz Yönteminde izlenilen yöntem, NaOH yerine uygun normalitedeki standart asit çözeltisi kullanımıyla uygulanır ve ph 4.5 da veya daha altında titrasyona devam edilir. Örnek filtre edilmemeli, seyreltilmemeli ve zenginleştirilmemelidir. Önceden belirlenmiş ph değerine potansiyometrik titrasyon: Madde 3.1 de dönüm noktasında anlatıldığı gibi ph değeri belirlenir. XXXXXX Nolu Asidite Analiz Yönteminde anlatıldığı gibi numune hazırlanır ve titrasyon yapılır. Dönüm noktasına yaklaşılırken asit çözeltisinden daha küçük eklemeler yapılarak dönüm noktası ph ı tam olarak yakalanır. Örnek ve titrasyon için gerekli olan koşullar hazırlanır. Ara ph değerleri kaydedilmeden ve erteleme yapılmadan son noktadaki ph değerine kadar titrasyon yapılır. Bu değere yaklaşılırken ilave edilen asit miktarı azaltılır ve daha fazla titrant eklenmeden önce dengeye ulaşılıp ulaşılamadığından emin olunur. Düşük alkalinite için potansiyometrik titrasyon: 20 mg/ lt den daha düşük alkaliniteler için 10 ml lik bir mikrobüret ve 0.02N standart asit çözeltisi kullanarak ve 100-200 ml örnek alınarak yukarıda anlatılan yönteme göre titrasyon yapılır. 4.3 4.7 arasındaki ph değerinde titrasyona son verilerek hacim ve ph değeri kaydedilir. ph değerini tam olarak 0.30 ph birimine indirmek için ek titrant dikkatli bir şekilde ilave edilir ve hacim yeniden kaydedilir.
HESAPLAMA Son nokta ph sına potansiyometrik titrasyon: Alkalinite, mg / ltcaco3 = AxNx50000 örnek( ml) A= kullanılan standart asit (ml) B= standart asitin normalitesi Veya, Axtx1000 Alkalinite, mg / ltcaco3 = örnek( ml) t= standart asitin titeri, mg/lt CaCO 3 Kullanılan son nokta ph sı şu şekilde kaydedilir. ph değerine göre alkalinite------ = ---------- mg CaCO 3 /lt ( ) 2B C XNX 5000 Toplamalkalinite, mgcaco3 / lt = Örnek( ml) b. Düşük alkalinitenin potansiyometrik titrasyonu B= kaydedilen ilk ph daki titrant C= ph 0.3 e ulaşmak için titrantın toplam ml si N= asitin normalitesi