Standardization of Titrant for Direct Titration of Sodium

Význam tématu

Stanovení sodíku v různých matricích je klíčové pro kontrolu kvality vody, potravin, farmaceutických produktů a průmyslových procesů. Přímá titrace sodíku pomocí termometrie poskytuje rychlou a citlivou metodu s malou spotřebou reagentů a možností automatizace.

Cíle a přehled studie

Cílem aplikace H-062 je ověřit postup standardizace titračního činidla na bázi aluminia a draslíku pro přímou termometrickou titraci sodíku. Studie demonstruje přípravu standardního roztoku sodíku, kalibraci titračního činidla a výpočet přesné koncentrace Al3+ ve směsi.

Použitá metodika

Principem metody je vytvoření stechiometrického nadbytku K+ v prostředí pH ~3 za přítomnosti NH4F·HF. Reakce Al3+ se sodíkem a draslíkem vytváří srážecí fázi NaK2AlF6, což je exothermická reakce sledovaná termometricky.

Průběh standardizace:

• Příprava standardního roztoku Na2SO4 (0,4 mol/L).
• Přídavné dávkování známých objemů roztoku Na2SO4 do směsi H2O a NH4F·HF.
• Sledování exothermického koncového bodu jedním termometrickým bodem.
• Vyhodnocení kalibrační křivky závislosti spotřebovaného objemu titračního činidla na množství sodíku (mmol).
• Výpočet molarity Al3+ jako převrácené hodnoty směrnice kalibrační křivky.

Použitá instrumentace

Ke standardizaci titračního činidla byla využita termometrická titrace na přístroji Titrotherm s fluoridově odolným teplotním čidlem Thermoprobe. Pro automatické dávkování roztoků sloužil systém Dosino a příslušné dávkovací jednotky. Dále byl použit reactordrážkový držák, magnetický míchací tyčinka a titrační nádobka se speciální víčkem.

Hlavní výsledky a diskuse

Kalibrační křivka vykázala excelentní linearitu (R2 = 0,99999) s rovnicí y = 2,00018x + 0,16876. Z naměřené směrnice vypočtená molarita Al3+ činí 0,49996 mol/L. Intercept ukazuje na malou systematickou odchylku (blank 0,16876 mL), kterou lze zohlednit při vysoké přesnosti analýzy.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí:

• Vysokou přesnost a liniaritu titrace sodíku.
• Rychlou odezvu díky exothermickému sledování teploty.
• Minimalizaci ruční práce a rizika chyby díky automatickému dávkování.
• Možnost snadné adaptace pro různé typy matric.

Budoucí trendy a možnosti využití

Termometrická titrace se sodíkem může být dále rozšířena o plně automatizované systémy řízené softwarem nebo integrována s chromatografickými technikami pro komplexní analýzu iontů. V budoucnu lze uvažovat o miniaturizaci sond a využití pokročilých datových algoritmů pro přesnější detekci vícečetných bodů.

Závěr

Standardizace Al-K titru pro přímou titraci sodíku pomocí termometrie prokázala vysokou spolehlivost a reprodukovatelnost. Kalibrační křivka potvrdila přesnost metody, která nachází uplatnění v laboratorních i průmyslových podmínkách pro rutinní stanovení sodíku.

Reference

• Thermo Fisher Scientific. Standardization of Titrant for Direct Titration of Sodium. Application Note No. H-062.