7.5 Лабораторная работа № 5 Определение гидроксида натрия в растворе каустической соды методом потенциометрии

Каустическая сода (NaOH) – бесцветное кристаллическое вещество, легко растворимое в воде. На воздухе быстро поглощает СО₂ и воду, переходя при этом в Na₂CO₃.

Горячие 2–3 %-ные растворы каустической соды омыляют жиры, гидролизуют белок, расщепляют углеводы. Такие растворы каустической соды при 60–70 °С обладают дезинфицирующим действием. Однако каустическая сода плохо смывается с поверхности после мойки, поэтому необходимо применять моющие растворы с определенным содержанием каустической соды. При автоматизированной мойке оборудования в пищевой промышленности можно использовать 1–2 %-ные растворы каустической соды.

1 Метод измерений

Метод основан на регистрации показателя рН в процессе титрования гидроксида натрия соляной кислотой с последующим определением объема последней в конечной точке титрования и расчете концентрации гидроксида натрия по закону эквивалентов.

2 Средства измерений

Весы лабораторные 2-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 210 г;

Бюретка вместимостью 25 см³;

Иономер И–130 М или рН-метр рН–150 М;

Колба мерная вместимостью 100 см³;

Пипетка градуированная вместимостью 1 см³;

Пипетка Мора вместимостью 10 см³;

Электрохимическая ячейка, включающая индикаторный (рН-селективный электрод) и электрод сравнения (хлоридсеребряный).

3 Вспомогательные материалы

Бумага масштабная координатная;

Мешалка магнитная;

Стакан вместимостью 100 см³.

4 Материалы, реактивы и растворы

Вода дистиллированная;

Кислота соляная (HCl), раствор – 5∙10^-3 моль/дм³.

5 Подготовка к выполнению измерений

5.1 Подготовка средств измерений

Иономер и электроды готовят к работе в соответствии с инструкциями по эксплуатации (Приложение Е). рН-метр готовят к работе в соответствии с Приложением Ж.

6 Порядок выполнения измерений

В стакан пипеткой помещают 10 см³ анализируемого раствора каустической соды. Погружают в раствор электроды, якорь магнитной мешалки и титруют раствором соляной кислоты при постоянном перемешивании.

После каждой порции титранта регистрируют значение рН. Титрование заканчивают зарегистрировав значение рН в трех точках после его резкого изменения.

7 Обработка и вычисление результатов измерений

7.1 Построение кривых потенциометрического титрования и определение КТТ

По полученным данным (см. п. 6) строят графики в координатах и . По графикам находят конечную точку титрования и объем раствора HCl, израсходованный на титрование.

7.2 Расчет массы гидроксида натрия в растворе

Массу NaOH в растворе (m, г) вычисляют по формуле:

,

где M – молярная масса гидроксида натрия, г/моль; c – концентрация соляной кислоты, моль/дм³; V – объем раствора HCl, израсходованный на титрование, см³; 10 – объем анализируемого раствора, см³; 1000 – коэффициент, учитывающий пересчет объема раствора из дм³ в см³.

Результаты вычислений округляют до двух значащих цифр после запятой. За окончательный результат измерения принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений. Окончательный результат округляют до одного знака после запятой.

8 Индивидуальное задание

Определить концентрацию гидроксида натрия (%) в приготовленных растворах каустической соды и сравнить полученные значения с заданными.