طريقة صناعة الصابون السائل باحترافية وجودة عالية

معايرات الاكسدة والإختزال (الارجاع)Oxidation - Reduction titrations

تستخدم معايرات الاكسدة والأختزال (الأرجاع) بكثرة في التحليل الحجمي وهي تعتمد على أستخدام تفاعلات الاكسدة والأختزال أثناء ذلك .

وعملية الأكسدة والاختزال هي العملية التي يحدث فيها أنتقال ألكتروني بين مادة وأخرى .

المادة التي تعطي الكترونات تسمى مادة مرجعة ، أما المادة التي تكتسب هذه الألكترونات تسمى المادة المؤكسدة .

المواد المؤكسدة والمواد المرجعة

اولا - المواد المؤكسدة :

من أهم المواد المؤكسدة التي تستخدم بكثرة : برمنغنات البوتاسيوم ، ثنائي كرومات البوتاسيوم ، فوق أكسيد الهيدروجين واليود .

1- برمنغنات البوتاسيوم :

يعد برمنغنات البوتاسيوم KMnO4 من المؤكسدات القوية التي تستخدم بكثرة لأنها تتمتع بكمون أكسدة عال ، ولاتتطلب أستخدام مشعر خلال المعايرة .

حيث ان محاليل برمنغنات البوتاسيوم المركزة بنفسجية اللون ، أما محاليلها الممددة فتعطي لونا ورديا .

في الوسط شديد الحموصة :

MnO4-  +  8H+  +  5e-  →  Mn2+  +   H2O

ي الوسط ضعيف الحموضة :

MnO4- +  4H+  +  3e  →  MnO2  +  2H2O

 في الوسط المعتدل أو قلوي ضعيف :

MnO4-  +  2H2O  +  3e  →  MnO2  +  4OH-

2- ثنائي كرومات البوتاسيوم :

تعد محاليل ثنائي كرومات البوتاسيوم K2Cr2O7  ثابتة ومحاليلها ذات لون برتقالي وترجع ثنائي الكرومات في الوسط الحمضي إلى أيونات الكروم الخضراء Cr3+ وفق التفاعل التالي :

 Cr2O7-2  +  14H+  + 6e  →   2Cr3+  +  7H2O

3- فوق أكسيد الهيدروجين H2O2 :

يعد من المؤكسدات القوية في الوسط الحمضي :

H2O2  +  2H+  +  2e  →   2H2O

المواد المرجعة :

أهمها ثيوسلفات الصوديوم - حمض الأوكساليك - الحديد الثنائي - يوديد البوتاسيوم .

1- ثيوسلفات الصوديوم Na2S2O3

ثابتة في المحاليل الخالية من CO2 وتستخدم بشكل دائم في معايرة اليود حيث تتأكسد إلى 2S2O3 -2 :

2S2O3 -2   →  S4O6 -2   +  2e

2- حمض الأوكساليك :

تستخدم أيون الأوكسالات بشكل خاص لمعايرة محلول البرمنغنات حيث تتأكسد وفق التفاعل التالي :

C2O4 -2   →    2CO2  +   2e

3- الحديد الثنائي :

إن محاليل الحديد الثنائي سريعة التأكسد في الهواء وللتخفيف من ذلك تحضر في وسط من حمض الكبريت 0.1M

وعندما تتفاعل أيونات الحديد الثنائي مع المواد المؤكسدة تتحول إلى أيونات الحديد الثلاثي :

Fe+2  →   Fe+3  +   e

4- يوديد البوتاسيوم :

تستخدم محاليل يوديد البوتاسيوم (KI) كسم مرجع في كثير من التفاعلات حيث تتحول إلى اليود الحر كما في المعادلة التالية:

2I-   →    I2  +   2e

علاقة نرنست - كمون الأرجاع

ربط العالم نرنست بين كمون التوازن وتركيز المادتين المؤكسدة والمرجعة في ثنائية ما ، وفقا لتفاعل الأكسدة والإختزال بالشكل التالي :

OX  +  ne ⇆  Red

وحصل العالم نرنست على علاقته :E = E' - 0.06/n × log[Red]/[OX]

حيث E  كمون الأختزال للثنائية  OX/Red

و E' كمون الأختزال القياسي للثنائية المذكورة

و n  عدد الألكترونات المتبادلة

و [OX] تركيز الجسم المؤكسد مقدرا بمول / ل

و [Red]  تركيز الجسم المرجع مقدرا بمول / ل

 تبين علاقة نرنست :

- أنه عندما يكون [OX] = [Red] فإن كمون الثنائية E يساوي إلى كمون الإرجاع القياسي E' .

- وأن قيمة كمون الثنائية E لايتأثر بالتمديد لأن النسبة [Red]/[OX] تبقى ثابتة أثناء ذلك .

وتحسب قيمة كمون الأرجاع القياسي E'  لأي ثنائية بالمقارنة مع مسرى الهيدروجين العياري(NHE) الذي يعد كمونه مساويا صفر .