เทคโนโลยีการไทเทรต

ปัจจุบันเทคโนโลยีทันสมัย การไทเทรต กรด-เบส ใช้เครื่องมือทันสมัยโดยต่อเครื่องพีเอสมิเตอร์เข้ากับเครื่องบันทึกข้อมูล แล้วใช้เครื่องพีเอสมิเตอร์อ่านค่า pH ขณะไทเทรต กรด-เบส
วิธีการไทเทรต กรด-เบส ด้วยเครื่องมือทันสมัย จะจัดอุปกรณ์การไทเทรต ดังนี้การจัดอุปกรณ์การไทเทรต กรด-เบส

เครื่องบันทึกข้อมูลค่า pH ที่เปลี่ยนแปลงไปของสารละลายขณะไทเทรตกับปริมาตรของสารละลายกรดหรือเบสที่เติมลงไปไทเทรตตวงสารละลายกรดหรือเบสที่ทราบปริมาตร ลงในบีกเกอร์ และใส่สารละลายมาตรฐานเบสหรือกรดในบิวเรตต์จุ่มขั้วอิเล็กโตรดจากเครื่องพีเอสมิเตอร์ลงในบีกเกอร์ แล้วต่อขั้วอิเล็กโตรดเข้ากับเครื่องพีเอสมิเตอร์ และต่อเครื่องพีเอสมิเตอร์เข้ากับเครื่องบันทึกข้อมูล จากนั้นก็หยดสารละลายม าตรฐานจากบิวเรตต์ลงไปในไทเทรตกับสารละลายกรดหรือเบส ในบีกเกอร์ เครื่องบันทึกข้อมูลโดยผ่านเครื่องพีเอสมิเตอร์ จะบันทึกค่า pH ที่เปลี่ยนแปลงไปกับปริมาตรของสารละลายมาตรฐานจากบิวเรตต์ที่เติมลงไปในบีกเกอร์นั้น บันทึกโดยเขียนออกมาในรูปกราฟไทเทรต กรด-เบส บิวเรตต์ที่เติมลงไปในบีกเกอร์นั้น บันทึกโดยเขียนออกมาในรูปกราฟไทเทรต กรด-เบส

ข้อควรระวังเกี่ยวการใช้ไพเพท

ไพเพทที่ทำเป็นพิเศษเพื่องานที่ต้องการความแน่นอนมากๆ ที่กระเปาะของไพเพจะบอกเวลาที่สารละลายไหลออกหมด ซึ่งเรียกว่า Time of outflow และเมื่อสารละลายไหลออกหมดแล้ว ต้องทิ้งไว้ระยะเวลาหนึ่ง ซึ่งเรียกระยะเวลานี้ว่า Time of drainage หมายเหตุ

1. การปรับปริมาตรของสารละลายให้อยู่ตรงขีดปริมาตรพอดีนั้น จะต้องไม่มีฟองอากาศเกิดขึ้น ณ บริเวณปลายของไพเพทหรือที่เรียกว่าการเกิด parallax

2. ห้ามเป่าขณะทำการปล่อยสารละลายออกจากไพเพทอย่าเด็ดดาด เพราะการเป่าจะทำให้ผนังด้านในของไพเพทสกปรก และยังทำให้สารละลายที่ติดอยู่กับผนังด้านในของไพเพทแต่ละครั้งแตกต่างกันด้วย ทำให้การวัดปริมาตรของสารละลายที่วัดมีค่าไม่เท่ากันเมื่อได้มีการทดลองซ้ำ แต่ถ้าเป็น Measuring pipette ที่ผู้ผลิตทำรอยแก้วฝ้าที่ปลายบนหรือมีหนังสือแจ้งไว้ จะสามารถเป่าสารละลายออกจากปลายไพเพทนั้นได้

3. หลังจากนำไพเพทไปใช้แล้ว จะต้องทำความสะอาดแล้วล้างด้วยน้ำกลั่นหลายๆ ครั้ง 4. ถ้าหากกระเปาะยางหรืออุปกรณ์ดูดอื่นๆ ไม่มี อาจจะใช้สายยางหรือสายพลาสติกต่อกับก้านของไพเพทก็ได้

เทคนิคการใช้ไพเพต

1. ก่อนใช้ไพเพทต้องมีการทำความสะอาดโดยดูดน้ำกลั่นเข้าไปจนเกือบเต็ม แล้วปล่อยให้ไหลออกมาจนหมด สังเกตดูว่าถ้าไม่มีหยดน้ำเกาะติดอยู่ภายในแสดงว่าไพเพทสะอาดดีแล้ว

2. เมื่อจะนำไพเพทที่เปียกไปใช้วัดปริมาตร ต้องล้างไพเพทด้วยสารละลายที่จะวัด 2-3 ครั้ง โดยใช้สารละลายครั้งละเล็กน้อยและให้สารละลายถูกผิวแก้วโดยทั่วถึง แล้วเช็ดปลายไพเพทด้วยกระดาษ tissue ที่สะอาด

3. จุ่มปลายไพเพทลงในสารละลายที่จะวัดปริมาตร โดยที่ปลายไพเพทอยู่ต่ำกว่าระดับสารละลายตลอดเวลาที่ทำการดูด เพราะเมื่อใดที่ระดับของสารละลายในภาชนะลดลงต่ำกว่าปลายไพเพทในระหว่างที่ทำการดูด สารละลายในไพเพทจะพุ่งเข้าสู่ปากทันที

4. ใช้ปากดูดหรือเครื่องดูดหรือกระเปาะยางดูดสารละายเข้าไปในไพเพทอย่างช้าๆ จนกระทั่งสารละลายขึ้นมาอยู่เหนือขีดบอกปริมาตร และใช้นิ้วชี้ปิดปลายไพเพทให้แน่นโดยทันที จับก้านไพเพทด้วยนิ้วหัวแม่มือและนิ้วกลาง (ไม่ควรใช้ปากดูด ถ้าสารละลายนั้นเป็นสารที่มีพิษ หรือเป็นกรดแก่ ด่างแก่ ต้องใช้เครื่องดูดหรือกระเปาะยางต่อตอนบนของไพเพท)

5. จับไพเพทให้ตั้งตรงแล้วค่อยๆผ่อนนิ้วชี้เพื่อให้สารละลายที่เกินขีดบอกปริมาตรไหลออกไปจนกระทั่งส่วนเว้าต่ำสุดของสารละลายแตะกับขีดบอกปริมาตรพอดี ปิดแน่นด้วยนิ้วชี้และ แตะปลายไพเพทกับข้างภาชนะที่ใส่สารละลาย เพื่อให้หยดน้ำซึ่งอาจจะติดอยู่ที่ปลายไพเพทหมดไป จับไพเพทให้ตรงประมาณ 30 วินาที่เพื่อให้สารละลายที่ติดอยู่ข้างๆ ไพเพทไหลออกหมด

6. ปล่อยสารละลายที่อยู่ในไพเพทลงในภาชนะที่เตรียมไว้โดยยกนิ้วชี้ขึ้น ให้สารละลายไหลลงตามปกติตามแรงโน้มถ่วงของโลกจนหมด แล้วแตะปลายไพเพทกับข้างภาชนะเพื่อให้สารละายหยดสุดท้ายไหลลงสู่ภาชนะ อย่าเป่าหรือทำอื่นใดที่จะทำให้สารละลายที่เหลืออยืที่ปลายไพเพทไหลออกมา เพราะปริมาตรของสารละลายที่เหลือนี้ไม่ใช้ปริมาตรของสารละลายที่จะวัด

เทคนิคการใช้บิวเรต

Measuring pipet คือมีขีดบอกปริมาตรต่าง ๆ ไว้ บิวเรตต์มีหลายขนาด ดังนั้นเมื่อจะนำบิวเรตต์ไปใช้จึงควรเลือกให้เหมาะสมกับลักษณะของงานที่จะนำไปใช้ด้วย Measuring pipet คือมีขีดบอกปริมาตรต่าง ๆ ไว้ บิวเรตต์มีหลายขนาด ดังนั้นเมื่อจะนำบิวเรตต์ไปใช้จึงควรเลือกให้เหมาะสมกับลักษณะของงานที่จะนำไปใช้ด้วย ก่อนใช้บิวเรตต์จะต้องล้างให้สะอาด และต้องตรวจดูก๊อก สำหรับไขให้สารละลายไหลด้วยว่า อยู่ในสภาพที่ใช้งานได้ดีหรือไม่ การล้างบิวเรตต์ปกติใช้สารซักฟอก หรือถ้าจำเป็นอาจต้องใช้สารละลายทำความสะอาดในกรณีที่ล้างด้วยสารซักฟอกไม่ออก การล้างต้องใช้แปรง ก้านยาวถูไปมาแล้วล้างด้วยน้ำประปาหลาย ๆ ครั้งจนแน่ใจว่าสารซักฟอกหรือสารละลายทำความสะอาดออกหมด ต่อจากนั้นจะต้องล้างด้วยน้ำกลั่นเพียงเล็กน้อยอีก 1-2 ครั้งก่อนที่จะนำไปใช้งาน ลักษณะของบิวเรตต์ที่สะอาดจะไม่มีหยดน้ำเล็ก ๆ เกาะอยู่ตามผิวแก้วด้านในของบิวเรตต์ และผิวน้ำจะไม่แตกแยก สำหรับก๊อกปิดเปิดของบิวเรตต์ก็ต้องทำความสะอาดเช่นเดียวกัน อาจล้างด้วยสารละลายทำความสะอาดหรือตัวทำละลายอินทรีย์ เช่น เบนซีน หรือแอซีโตน ใช้สำลีเช็ดก๊อกให้จาระบี ที่ทาไว้เดิมออกไป แล้วทาจาระบี ที่ก๊อกใหม่ การทานั้นให้ทาเฉพาะตรงบริเวณ A และ B เท่านั้น โดยบริเวณ A ทาตามขวาง ส่วนบริเวณ B ทาตามยาว การทาจาระบีต้องทาบาง ๆ หากทาหนามากเกินไปจะอุดรูก๊อกของบิวเรตต์ได้ เมื่อจะใส่สารละลายในบิวเรตต์ จะต้องล้างบิวด้วยสารละลายนั้นก่อนโดยใช้สารละลาย ประมาณ 5-10 มล. ใส่ลงไปหมุนบิวเรตต์ เพื่อให้สารละลายเปียกผิวด้านในของบิวเรตต์ อย่างทั่วถึง เปิดก๊อกให้สารละลายไหลผ่านออกทางปลายบิวเรตต์ แล้วเทสารละลายนี้ทิ้งไป อาจทำซ้ำอีก 1-2 ครั้ง หรือมากกว่านี้ก็ได้ เพื่อให้แน่ใจว่าบิวเรตต์สะอาดจริง ๆ ต่อจากนั้น จึงค่อย ๆ เทสารละลายลงในบิวเรตต์ให้อยู่เหนือระดับ ขีดศูนย์เพียงเล็กน้อย (ก่อนเทสารละลายลงในบิวเรตต์ต้องปิดก๊อกก่อนเสมอ) แล้วปรับปริมาตร โดยให้ส่วนเว้าต่ำสุดของสารละลายอยู่ตรงขีดบอกปริมาตรพอดี การเทสารละลายลงในบิวเรตต์นี้เทคนิคที่ถูกต้องก็คือ จะต้องเทสารละลายผ่านกรวยกรอง เพื่อไม่ให้สารละลายหก อีกประการหนึ่งถ้าเทสารละลายใส่บีกเกอร์ก่อนแล้วจึงเทลงในบิวเรตต์ ถ้าบีกเกอร์ไม่สะอาดจะทำให้สารละลายนั้นสกปรกหรือความเข้มข้นอาจเปลี่ยนแปลงได้ วิธีการทำเช่นนี้ถือว่าเป็นการปฏิบัติที่ผิด ไม่ควรทำอย่างยิ่ง
กล่าวโดยสรุปเทคนิคการใช้บิวเรตต์ที่ถูกต้องควรปฏิบัติดังนี้

1. ก่อนนำบิวเรตต์ไปใช้ต้องล้างบิวเรตต์ให้สะอาดด้วยสารซักฟอกหรือสารละลาย ทำความสะอาด ล้างให้สะอาดด้วยน้ำประปาแล้วล้างด้วยน้ำกลั่นอีก 2-3 ครั้ง

2. ล้างบิวเรตต์ด้วยสารละลายที่จะใช้เพียงเล็กน้อยอีก 2-3 ครั้ง แล้วปล่อยให้สารละลาย นี้ไหลออกทางปลายบิวเรตต์

3. ก่อนที่จะเทสารละลายลงในบิวเรตต์ต้องปิดบิวเรตต์ก่อนเสมอ และเทสารละลายลงในบิวเรตต์โดยผ่านทางกรวยกรอง ให้มีปริมาตรเหนือขีดศูนย์เล็กน้อย เอากรวยออกแล้วเปิดก๊อกให้สารละลายไหลออกทางปลายบิวเรตต์ เพื่อปรับให้ปริมาตรของสารละลายอยู่ที่ขีดศูนย์พอดี (ที่บริเวณปลายบิวเรตต์จะต้องไม่มีฟองอากาศเหลืออยู่ หากมีฟองอากาศจะต้องเปิดก๊อกให้สารละลายไล่อากาศออกไปจนหมด)

4. ถ้าปลายบิวเรตต์มีหยดน้ำของสารละลายติดอยู่ ต้องเอาออกโดยให้ปลายบิวเรตต์แตะกับบีกเกอร์หยดน้ำก็จะไหลออกไป
5. การจับปลายบิวเรตต์ที่ถูกต้อง(ดังภาพ) หากใช้บิวเรตต์เพื่อการไทเทรต หรือการถ่ายเทสารในบิวเรตต์ลงสู่ภาชนะที่รองรับจะต้องให้ปลายบิวเรตต์อยู่ในภาชนะนั้น ทั้งนี้เพื่อไม่ให้สารละลายหก 6. เมื่อปล่อยสารละลายออกจากบิวเรตต์จนสารละลายลดลงถึงขีดบอกปริมาตรสุดท้ายของบิวเรตต์นั้น ๆ ต้องรีบปิดบิวเรตต์ทันที หากปล่อยให้สารละลายเลยขีดบอกปริมาตรสุดท้ายลงมา จะไม่ทราบปริมาตรที่แน่นอนของสารละลายที่ผ่านบิวเรตต์ลงมา อนึ่ง ในกรณีที่ต้องใช้สารละลายที่มีจำนวนมาก และใช้บิวเรตต์ในการถ่ายเท เมื่อปล่อยสารละลายจนถึงขีดบอกปริมาตรสุดท้ายแล้ว ต้องปิดบิวเรตต์ก่อน แล้วจึงเติมสารละลายลงในบิวเรตต์ ปรับให้มีระดับอยู่ที่ขีดศูนย์ใหม่ ต่อจากนั้นก็ปล่อยสารละลายลงมาจนกว่าจะได้ปริมาตรตามต้องการ

ประโยชน์ที่ได้จากกราฟไทเทรต กรด-เบส

ประโยชน์ที่ได้จากกราฟไทเทรต กรด-เบส
1. สามารถหาจุดสมมูลของการไทเทรต กรด-เบสได้
2. สามารถใช้เลือกอินดิเคเตอร์ที่เหมาะสมในการไทเทรต เพื่อบอกจุดยุติได้ตรงกับจุดสมมูล
หรือใกล้เคียงกับจุดสมมูลได้

ชนิดของกรดและเบส

ชนิดของกรด-เบส ที่ไทเทรตซัน
ช่วง pH ที่เปลี่ยนมากเมื่อก่อน-หลังจุดสมมูลเล็กน้อย
pH ที่จุดสมมูล
อินดิเคเตอร์ที่เลือกใช้ไทเทรต
กรดแก่ กับ เบสแก่
3 -11
เท่ากับ 7
ฟีนอลฟ์ธาลีน (pH = 8.3-10.0)เมทิลออเรนจ์(pH = 3.0-4.4)
กรดแก่ กับ เบสอ่อน่
3 - 7่
น้อยกว่า 7
เมทิลออเรนจ์(pH = 3.0-4.4)โบรโมฟีนอลบลู(pH = 3.0-4.6)
กรดอ่อน กับ เบสแก่
7 - 11
มากกว่า 7
ฟีนอลฟ์ธาลีน (pH = 8.3-10.0)
กรดอ่อน กับ เบสอ่อน
บอกไม่ได้ว่าอยู่ช่วงใดขึ้นอยู่กับค่า Ka ของกรดอ่อนและ Kb ของเบสอ่อนที่ไทเทรต
บอกไม่ได้ ขึ้นอยู่กับค่า Ka ของกรดอ่อนและ Kb ของเบสอ่อน
เลือกยาก และในการไทเทรตกรด-เบส ไม่ควรไทเทรตกรดอ่อนกับเบสอ่อน
หมายเหตุ การเลือกอินดิเคเตอร์ในการไทเทรต กรด-เบส ให้เลือกอินดิเคเตอร์ชนิดที่มีช่วง pH ของการเปลี่ยนสีตรงหรือใกล้เคียงกับ pH ของเกลือ (ละลายน้ำ) ที่เกิดไทเทรต กรด-เบส คู่นั้น

จุดยุติ (End point)

จุดยุติ (End point)

คือจุดที่อินดิเคเตอร์เปลี่ยนสี ขณะไทเทรตกรด-เบสอยู่ จุดยุติจะใกล้เคียงกับจุดสมมูลได้นั้น จะ ต้องเลือกอินดิเคเตอร์เหมาะสม ในทางปฏิบัติถือว่าจุดยุติ เป็นจุดเดียวกับจุดสมมูล

จุดสมมูล (จุดสะเทิน = Equivalence point)

จุดสมมูล (จุดสะเทิน = Equivalence point)

คือจุดที่กรดและเบสทำปฏิกิริยาพอดีกัน จุดสมมูลจะมี pH เป็นอย่างไร<>นั้นขึ้นอยู่กับชนิดของกรดและเบสที่นำมาไทเทรตกัน และขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของกรดและเบส

การไทเทรต กรด-เบส (Acid-Base Titration)

การไทเทรต กรด-เบส (Acid-Base Titration)

การไทเทรต กรด-เบส (Acid-Base Titration) เป็นกระบวนการวิเคราะห์หาปริมาณของกรดหรือเบส โดยให้สารละลายกรดหรือเ บสทำปฏิกิริยาพอดีกับสารละลายมาตรฐาน เบสหรือกรดซึ่งทราบความเข้มข้นที่แน่นอน และใช้อินดิเคเตอร์เป็นสารที่บอกจุดยุติ ด้วยการสังเ กตจากสีที่เปลี่ยน ขณะไทเทรต pH จะเปลี่ยนไป ถ้าเลือกใช้อินดิเคเตอร์เหมาะสม จะบอกจุดยุติใกล้เคียงกับจุดสมมูล

การไทเทรต

การไทเทรต (Titration)
เป็นกระบวนการวิเคราะห์หาปริมาณอย่างหนึ่งที่ทราบความเข้มข้นของสารละลายมาตรฐาน ถูกใช้ในการหาความเข้มข้นของสารละลายอีกชนิดหนึ่ง โดยให้สารเหล่านั้นทำปฏิกิริยาพอดีกัน เช่น การไทเทรต กรด-เบส การไทเทรตรีดอกซ์