المعايرة الحجمية لماء جافيل

ما هي الدرجة الكلورومترية وكيف تقاس ؟

ما هو أبسط بروتوكول تجريبي لمعايرة المحلول التجاري لماء جافيل ؟

التسمية العلمية لماء جافيل هي محلول هيبوكلوريت الصوديوم، وهو يملك خواص مؤكسدة، مبيضة، مطهرة ومزيلة للروائح، ويسوق تجاريا في شكل سائل، وفق تراكيز مختلفة حسب المجال الذي يستخدم فيه، كما أنه يباع أيضا في شكل أقراص صلبة.

الوحدات

الدرجة الكلورومترية chl°: هي وحدة فرنسية، تعبر عن حجم غاز الكلور الذي يحرره لتر واحد من ماء جافيل تحت تاثير حمض قوي. حجم الغاز مقاس في شروط معلومة من الضغط ودرجة الحرارة. مثال: ماء جافيل 12° تعني أن لتر واحد من هذا المحلول يحرر 12 لترا من غاز الكلور.

النسبة المئوية للكلور الفعال: وهي الوحدة الدولية، وتمثل كتلة غاز الكلور التي تحررها 100 غرام من ماء جافيل، مثال: ماء جافيل 9.6 % تعني أن 100 غرام من هذا المحلول تحرر 9.6 غرام من غاز الكلور.

لا توجد علاقة تناسب بين الدرجة الكلورومترية والنسبة المئوية الكتلية لأن الكتلة الحجمية لماء جافيل متعلقة بطريقة تحضيره والمواد الأولية المستعملة في ذلك.

كيس ماء جافيل المركز 36°

الأنواع التجارية

• ماء جافيل 24 % من الكلور الفعال حوالي 100 درجة كلورومترية موجه للاستعمال الصناعي، حيث نتحصل على مثل هذا التركيز العالي جدا بإزالة كلور الصوديوم مما يسمح بانخفاض الكتلة الحجمية للمحلول.

• ماء جافيل 13 % من الكلور الفعال حوالي 50 درجة كلورومترية.

• كيس ماء جافيل 9.6 % من الكلور الفعال حوالي 36 درجة كلورومترية.

• قارورة ماء جافيل 3.6 % من الكلور الفعال حوالي 12 درجات كلورومترية.

قارورة ماء جافيل 3.6 % من الكلور الفعال أي حوالي 12° كلورومترية

قارورة ماء جافيل 12 °

نقترح عليكم قياس الدرجة الكلورومترية لمنتج تجاري عن طريق المعايرة الحجمية

مبدأ المعايرة

المعايرة هنا غير تتم بطريقة غير مباشرة، بدل أن نعاير شوارد الهيبوكلوريت مباشرة، نلجأ إلى معايرة كمية اليود المتشكل بسبب تأثير شوارد الهيبوكلوريت على شوارد اليود.

• المرحلة الأولى

إرجاع كل شوارد الهيبوكلوريت -ClO الموجودة في عينة ممدة من المحلول التجاري بواسطة زيادة من شوارد اليود I- المحتواة في محلول يود البوتاسيوم KI  في وسط حمضي ضعيف يتحقق بإضافة حمض الإيثانويك (حمض الخل) المركز، لا يمكن استخدام حمض قوي لتحميض الوسط التفاعلي لأن ذلك يؤدي لانطلاق غاز الكلور مما نتائج المعايرة عديمة الجدوى.

التحول الكيميائي الحادث في المرحلة الأولى

2I^- (aq) + ClO^- (aq) + 2H⁺ (aq) ® Cl^- (aq) + I₂ (aq) + H₂O

• المرحلة الثانية

معايرة كمية اليود I₂ المتشكل بواسطة محلول مُرجع لرباعي كبريتات الصوديوم Na₂S₂O₃ في نفس الوسط الحمضي السابق.


التحول الكيميائي الحادث في المرحلة الثانية

I₂ (aq) + 2 S₂O₃^2- (aq) + 2H⁺ (aq) ® S₄O₆^2- (aq) + 2 I^- (aq)

البروتوكول التجريبي لمعايرة ماء جافيل التجاري

• التمديد

في البداية يجب أن نعلم بأن المحلول التجاري مركز وأول خطوة نبدأ بها هي تمديد المحلول التجاري 100 مرة، وقد رأينا ضرورة هذه الخطوة في المعايرة الحجمية لمحلول تصبير الزيتون ..

• محلول يود البوتاسيوم

نحضر محلول يود البوتاسيوم بطريقة تقريبية بإذابة حوالي 1 غرام من يود البوتاسيوم KI  في 20 mL من الماء.

• المزيج التفاعلي

نمزج في إلرلنماير 20 mL  من المحلول التجاري الممدد مع  20 mL من محلول يود البوتاسيوم و 1 mL  من حمض الإيثانويك المركز. نحرك المزيج التفاعلي لبضعة دقائق إلى أن يكتمل التفاعل لأن التحول الكيميائي الحادث بطيء. إلى هنا تكون قد انتهت المرحلة الأولى.

• المعايرة

نضع محلول رباعي الكبريتات في السحاحة ثم نشرع في تقطيره على المزيج التفاعلي الناتج من المرحلة الأولى فيحدث إرجاع لليود مما يسبب الإختفاء التدريجي للونه البني المميز، نقترب من نقطة التكافؤ عندما يصبح لون المزيج التفاعلي أصفر فاتح، يمكن عندها إضافة كاشف النشا كما يمكن الاستغناء عنه.
إضافة النشا يلون المحلول بلون أزرق بسبب وجود اليود، نواصل عملية المعايرة قطرة قطرة حتى يختفي اللون الأزرق تماما، ونحصل على مزيج تفاعلي عديم اللون. نسجل قيمة  الحجم المكافئ V_E.

التركيب التجريبي للمعايرة

• الحسابات