Determination of Calcium and Magnesium in Process Samples
Aplikace | | MetrohmInstrumentace
Stanovení vápníku a hořčíku je klíčové v řadě průmyslových procesů, včetně výroby chemických sloučenin, kontroly kvality vodních roztoků a farmaceutické výroby. Přesná a rychlá analýza těchto kovů pomáhá optimalizovat výrobní parametry, snižovat náklady a zajišťovat splnění regulačních požadavků.
Cílem aplikace je popsat postup termometrické titrace pro simultánní nebo separátní stanovení Ca2+ a Mg2+ v procesních vzorcích. Studie ukazuje parametry titrace, přípravu činidel, postup stanovení prázdných titrů a příklady výsledků pro různé typy vzorků.
Metoda je založena na přímé termometrické titraci vzorku roztokem Na4EDTA (1,000 mol/L). K rozlišení Ca a Mg se využívá acetylacetonu, který mění stabilitu komplexů a tím ostrost bodů ekvivalence.
Pro stanovení slepých titrů se provádí regresní analýza objemu titrantu oproti hmotnosti vzorku.
Při titraci Ca2+ je uvolněné teplo exothermické (ΔH≈–23,4 kJ/mol) a u Mg2+ endothermické (ΔH≈+20,1 kJ/mol). To umožňuje rozlišení dvou bodů ekvivalence na první a druhé derivaci teplotní křivky. Přidání acetylacetonu zlepšuje tvar Ca bodu ekvivalence při přítomnosti Mg. Testované vzorky vykázaly:
Celkový objem titrantu pro Ca+Mg byl typicky 4–5 mL. Metoda vykazuje vysokou opakovatelnost a dobrou přesnost.
Termometrická titrace s EDTA nabízí:
Metoda nachází uplatnění v laboratořích výrobců detergentů, potravinářství i vodárenských provozech.
Další rozvoj metodiky může zahrnovat:
Popisovaná termometrická titrace s EDTA je robustní a citlivá metoda pro stanovení Ca a Mg v široké škále procesních vzorků. Díky jednoduchému průběhu, vysoké přesnosti a automatizovatelnosti se jedná o efektivní nástroj pro různé průmyslové aplikace.
Thermo. Titr. Application Note No. H-034 Determination of Calcium and Magnesium in Process Samples
Titrace
ZaměřeníPrůmysl a chemie
VýrobceMetrohm
Souhrn
Význam tématu
Stanovení vápníku a hořčíku je klíčové v řadě průmyslových procesů, včetně výroby chemických sloučenin, kontroly kvality vodních roztoků a farmaceutické výroby. Přesná a rychlá analýza těchto kovů pomáhá optimalizovat výrobní parametry, snižovat náklady a zajišťovat splnění regulačních požadavků.
Cíle a přehled studie
Cílem aplikace je popsat postup termometrické titrace pro simultánní nebo separátní stanovení Ca2+ a Mg2+ v procesních vzorcích. Studie ukazuje parametry titrace, přípravu činidel, postup stanovení prázdných titrů a příklady výsledků pro různé typy vzorků.
Použitá metodika a instrumentace
Metoda je založena na přímé termometrické titraci vzorku roztokem Na4EDTA (1,000 mol/L). K rozlišení Ca a Mg se využívá acetylacetonu, který mění stabilitu komplexů a tím ostrost bodů ekvivalence.
- Titrant: 1,000 mol/L Na4EDTA připravený z Na2H2EDTA a NaOH.
- Podpůrný roztok: NH3/NH4Cl pufr (pH ~10).
- Komplexotvůrné činidlo: acetylaceton (2,4-pentandion).
- Přístrojová sestava: termometrický titrátor s možností dávkování 2 mL/min, automatické dávkovací jednotky (Dosino), 80° míchadlo, plastové syringy a Eppendorf pipeta.
Pro stanovení slepých titrů se provádí regresní analýza objemu titrantu oproti hmotnosti vzorku.
Hlavní výsledky a diskuse
Při titraci Ca2+ je uvolněné teplo exothermické (ΔH≈–23,4 kJ/mol) a u Mg2+ endothermické (ΔH≈+20,1 kJ/mol). To umožňuje rozlišení dvou bodů ekvivalence na první a druhé derivaci teplotní křivky. Přidání acetylacetonu zlepšuje tvar Ca bodu ekvivalence při přítomnosti Mg. Testované vzorky vykázaly:
- Vzorek s obsahem pouze Mg: 2,09 % ± 0,006 % (n=5).
- Vzorek s obsahem pouze Ca: 1,94 % ± 0,0006 % (n=5).
- Směs Ca+Mg: Ca 1,24 % ± 0,008 %, Mg 0,76 % ± 0,008 % (n=6).
Celkový objem titrantu pro Ca+Mg byl typicky 4–5 mL. Metoda vykazuje vysokou opakovatelnost a dobrou přesnost.
Přínosy a praktické využití metody
Termometrická titrace s EDTA nabízí:
- Rychlé stanovení bez nutnosti barviv či optických detektorů.
- Malé množství vzorku (3–8 g roztoku).
- Snadnou metodickou přípravu a automatizaci.
- Možnost analýzy viskózních a dispergovatelných vzorků.
Metoda nachází uplatnění v laboratořích výrobců detergentů, potravinářství i vodárenských provozech.
Budoucí trendy a možnosti využití
Další rozvoj metodiky může zahrnovat:
- Plnou automatizaci stanovení prázdných titrů a datové analýzy.
- Miniaturizaci a on-line monitorování procesních proudů.
- Rozšíření na stanovení dalších dvojmocných kovů (Zn, Cu, Pb) pomocí selektivních maskujících činidel.
- Integraci s pokročilými termodynamickými modely pro optimalizaci stability komplexů.
Závěr
Popisovaná termometrická titrace s EDTA je robustní a citlivá metoda pro stanovení Ca a Mg v široké škále procesních vzorků. Díky jednoduchému průběhu, vysoké přesnosti a automatizovatelnosti se jedná o efektivní nástroj pro různé průmyslové aplikace.
Reference
Thermo. Titr. Application Note No. H-034 Determination of Calcium and Magnesium in Process Samples
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Determination of Calcium and Magnesium in Marine Brines
|Metrohm|Aplikace
Thermo. Titr. Application Note No. H-074 Title: Determination of Calcium and Magnesium in Marine Brines Scope: Determination of calcium and magnesium in marine brines. The method is suitable for determining the effect of caustic soda and alumina refinery aluminate solutions…
Klíčová slova
sea, seaaluminate, aluminateliquor, liquorwater, waterblank, blankdetermination, determinationcontaminated, contaminatededta, edtamarine, marinealiquot, aliquotmagnesium, magnesiumtitration, titrationcalcium, calciumbrines, brinesdsf
Determination of Calcium and Magnesium in Harvested Salt
|Metrohm|Aplikace
Thermo. Titr. Application Note No. H-097 Title: Determination of Calcium and Magnesium in Harvested Salt Scope: Determination of calcium and magnesium in raw or harvested salt. Principle: A measured amount of salt is titrated directly with a solution of 1mol/L…
Klíčová slova
salt, saltsea, seaceltic, celtichimalayan, himalayanblank, blankdetermination, determinationedta, edtacrystal, crystalmagnesium, magnesiumcalcium, calciumpakistan, pakistandsf, dsfsettle, settlecomplexation, complexationdirt
Determination of Calcium and Magnesium in Milk
|Metrohm|Aplikace
Thermo. Titr. Application Note No. H-103 Title: Determination of Calcium and Magnesium in Milk Scope: Determination of calcium and magnesium in milk. Principle: A measured amount of milk is treated with trichloroacetic acid to coagulate milk solids and liberate calcium…
Klíčová slova
milk, milkcalcium, calciumendpoint, endpointtitrotherm, titrothermskim, skimerc, ercsolids, solidscream, creamtitrant, titrantfat, fatcoagulate, coagulatethermometrically, thermometricallyserum, serumliberate, liberatedsf
Automated determination of Calcium and Magnesium in milk with 859 Titrotherm and 814 USB Sample Processor
|Metrohm|Aplikace
Application Bulletin 342/1e Determination of calcium and magnesium in milk with 859 Titrotherm and 814 USB Sample Processor Page 1/6 Automated determination of Calcium and Magnesium in milk with 859 Titrotherm and 814 USB Sample Processor Of interest to: Food…
Klíčová slova
milk, milkcalcium, calciumedta, edtamagnesium, magnesiumtitration, titrationtitrant, titrantblank, blankcorr, corrslope, slopemolarity, molarityintercept, interceptcoeff, coeffskim, skimautomated, automateddetermination