Determination of Sodium in Brines by Aluminium Titration
Aplikace | | MetrohmInstrumentace
Analýza sodíku v mořských a ostatních vysokoslaných roztocích je klíčová pro monitorování kvality vody a kontrolu procesů v hliníkárenském průmyslu. Přítomnost sodíku v mořské vodě ovlivněné novými i odpadními roztoky z rafinerií hliníku vyžaduje rychlou, selektivní a přesnou metodu stanovení, kterou poskytuje termometrická titrace.
Cílem popsané aplikace je stanovit obsah sodíkových iontů v mořské vodě a ve vodách kontaminovaných roztoky sodno-hliníkatých odpadů (red mud). Metoda využívá titraci roztokem hliníku v přítomnosti fluoru a draslíku při kyselém pH, kdy vzniká sparingly soluble NaK2AlF6. Pro zajištění přesnosti se provádí stanovení blanku pomocí vícenásobných objemů vzorku a lineární extrapolací.
Metoda vychází z exothermické titrace, při níž se měří změna teploty roztoku při tvorbě sraženiny NaK2AlF6. Klíčové parametry:
Instrumentace:
Pracovní postup:
Metoda byla ověřena na vzorcích mořské vody z Moreton Bay (Queensland, Austrálie) s různou mírou kontaminace sodno-hliničitanovými roztoky:
Titrace vykazovala vysokou opakovatelnost (nízké standardní odchylky) a bylo prokázáno, že přítomnost alkalických solí hliníku nemá významný dráždivý vliv na výsledky díky selektivní tvorbě hexafluorodraselnokyšeniny sodné.
Metoda nabízí následující výhody:
Další rozvoj může směřovat k:
Termometrická titrace sodíku pomocí roztoku Al(NO3)3/KNO3 v přítomnosti NH4F·HF se ukázala jako spolehlivá, rychlá a vysoce selektivní metoda pro analýzu mořské vody a kontaminovaných brin. Díky jednoduché automatizaci a minimalizaci ručních zásahů nachází široké uplatnění v kvalitativní a kvantitativní kontrole vod a průmyslových procesů.
Titrace
ZaměřeníŽivotní prostředí, Průmysl a chemie
VýrobceMetrohm
Souhrn
Význam tématu
Analýza sodíku v mořských a ostatních vysokoslaných roztocích je klíčová pro monitorování kvality vody a kontrolu procesů v hliníkárenském průmyslu. Přítomnost sodíku v mořské vodě ovlivněné novými i odpadními roztoky z rafinerií hliníku vyžaduje rychlou, selektivní a přesnou metodu stanovení, kterou poskytuje termometrická titrace.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem popsané aplikace je stanovit obsah sodíkových iontů v mořské vodě a ve vodách kontaminovaných roztoky sodno-hliníkatých odpadů (red mud). Metoda využívá titraci roztokem hliníku v přítomnosti fluoru a draslíku při kyselém pH, kdy vzniká sparingly soluble NaK2AlF6. Pro zajištění přesnosti se provádí stanovení blanku pomocí vícenásobných objemů vzorku a lineární extrapolací.
Použitá metodika a instrumentace
Metoda vychází z exothermické titrace, při níž se měří změna teploty roztoku při tvorbě sraženiny NaK2AlF6. Klíčové parametry:
- Titrant: 0,5 mol/L Al(NO3)3 + 1,1 mol/L KNO3
- Podmínkovací činidlo: 300 g/L NH4F·HF
- pH titrace: cca 3 (regulace kyselosti pomocí NH4F·HF)
- Předdávka titrantu: 0,5 mL, rychlost dávkování: 4 mL/min, prodleva před vlastním titračněm chodem: 30 s
- Stirring speed: stupeň 15 na 80 Hz míchačce
- Detekce koncového bodu: exothermický jediný průběžný bod, druhá derivace teploty
Instrumentace:
- Termometrický titrátor (Thermo Titration) vybavený snímačem teploty
- Automatické dávkovací zařízení Dosino pro opakované přesné pipetování vzorku a činidel
Pracovní postup:
- Odpipetovat 5 mL mořské vody do titrační nádobky.
- Přidat 5 mL roztoku NH4F·HF a 25 mL deionizované vody.
- Spustit program s předdávkou 0,5 mL titrantu, prodlevou 30 s a titrovat do exothermického koncového bodu.
- Pro stanovení blanku titrovat různé objemy vzorku (2–6 mL), vykreslit závislost spotřeby titrantu na objemu a získaný y-intercept odečíst od naměřené spotřeby.
Hlavní výsledky a diskuse
Metoda byla ověřena na vzorcích mořské vody z Moreton Bay (Queensland, Austrálie) s různou mírou kontaminace sodno-hliničitanovými roztoky:
- Čistá mořská voda: 10,70 ± 0,026 g Na+ / L (n=5)
- Mořská voda + 2 mL/L Aluminát: 10,84 ± 0,015 g Na+ / L (n=5)
- Mořská voda + 4 mL/L Aluminát: 11,26 ± 0,004 g Na+ / L (n=5)
- Mořská voda + 10 mL/L Aluminát: 12,44 ± 0,004 g Na+ / L (n=5)
Titrace vykazovala vysokou opakovatelnost (nízké standardní odchylky) a bylo prokázáno, že přítomnost alkalických solí hliníku nemá významný dráždivý vliv na výsledky díky selektivní tvorbě hexafluorodraselnokyšeniny sodné.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda nabízí následující výhody:
- Rychlá analýza se zhruba 5minutovým titračněm chodem na vzorek
- Vysoká selektivita vůči sodíkovým iontům i v přítomnosti vysokých koncentrací hliníku a fluoridů
- Automatizace snížující chyby při pipetování
- Možnost úpravy procedury pro jiné typy slaných roztoků a odpadních vod
Budoucí trendy a možnosti využití
Další rozvoj může směřovat k:
- Integrovanému online monitoringu v průmyslových provozech
- Miniaturizaci zařízení pro rapidní terénní měření
- Rozšíření na jiné prvky tvořící sraženiny s fluoridy
- Využití pokročilých algoritmů pro zpracování termometrických dat
Závěr
Termometrická titrace sodíku pomocí roztoku Al(NO3)3/KNO3 v přítomnosti NH4F·HF se ukázala jako spolehlivá, rychlá a vysoce selektivní metoda pro analýzu mořské vody a kontaminovaných brin. Díky jednoduché automatizaci a minimalizaci ručních zásahů nachází široké uplatnění v kvalitativní a kvantitativní kontrole vod a průmyslových procesů.
Reference
- Thermo Titration Application Note No. H-077: Determination of Sodium in Brines by Aluminium Titration
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Thermo. Titr. Application Note No. H-080 Title: Determination of Total Sodium in Sodium Aluminate Liquors by Aluminium Titration Scope: Determination of the total sodium content of sodium aluminate liquors, such as Bayer Process liquor. This method is suitable for the…
Klíčová slova
liquor, liquoraluminate, aluminatetitration, titrationsodium, sodiumtitrant, titrantsolution, solutionprecipitate, precipitatealuminium, aluminiumstandardized, standardizedexcess, excesscentrifugate, centrifugategelatinous, gelatinouscompunds, compundsdifluoride, difluoridecommences
Determination of Total Halides in Brines
|Metrohm|Aplikace
Thermo. Titr. Application Note No. H-078 Title: Determination of Total Halides in Brines Scope: Determination of total halides (Cl- + Br- +I-) in sea water and similar brines. This procedure is suitable for the analysis of total halides in sea…
Klíčová slova
sea, seahalides, halidescontaminated, contaminatedwater, waterfiltered, filteredalumina, aluminasolution, solutionemanating, emanatingaluminate, aluminatetotal, totalmud, mudbrines, brinesred, reddsf, dsfbrine
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
Direct Titration of Sodium
|Metrohm|Aplikace
Thermo. Titr. Application Note No. H-061 Title: Direct Titration of Sodium Scope: Determination of sodium in salts, process solutions and foods. Principle: Titration with a standardized solution of aluminium containing a stoichiometric excess of potassium ions in the presence of…
Klíčová slova
sodium, sodiumsles, slestitrant, titrantketchup, ketchupgrade, gradetitration, titrationlauryl, laurylsolution, solutiontomato, tomatostandardized, standardizedsample, sampletripolyphosphate, tripolyphosphatetechnical, technicalcommencement, commencementether