کلرید آهن (II) محلولی به رنگ سبز لاجوردی است. اندازه گیری کلرید آهن (II) یکی از مهم ترین تست ها در صنایع شیمیایی وابسته به آهن و فولاد است. در این تست، مقدار آهن با عدد اکسایش 2+ توسط یک تست بسیار ساده و با استفاده از مواد شیمیایی ارزان قیمت انجام می شود. تست دیگری نیز برای انجام این اندازه گیری وجود دارد اما نسبت به این تست بسیار گران قیمت تر می باشد.
چه تئوری پشت این آزمایش وجود دارد؟
ما می دانیم که آهن دو عدد اکسایش متداول 2+ و 3+ دارد. البته اعداد اکسایش دیگری نیز وجود دارد اما متداول ترین آن ها این دو عدد است. در این آزمایش، محلولی از یون های آهن با عدد اکسایش 2+ ابتدا در مجاورت سولفوریک اسید به سولفات آهن 2+ تبدیل شده و بعد با استفاده از عامل اکسنده پتاسیم پرمنگنات به سولفات آهن 3+ تبدیل می شود.
طی این تبدیل، رنگ محلول آنالیت از بی رنگ به صورتی کم رنگ که رنگ مشخصه پتاسیم پرمنگنات است تغییر یافته و با استفاده از مقدار محلول پتاسیم پرمنگنات مصرفی، می توان مقدار آهن 2+ را اندازه گیری کرد.
مواد و لوازم مورد نیاز
سولفوریک اسید 98 درصد – پتاسیم پرمنگنات – آب مقطر – بورت 50 میلی لیتری – پیپت 2 میلی لیتری – پوآر – ارلن 250 میلی لیتری – بالن ژوژه 50 میلی لیتری – بالن ژوژه 100 میلی لیتری – پایه و گیره
روش انجام آزمایش و اندازه گیری
- مقدار 1 میلی لیتر محلول حاوی آهن 2+ را برداشته و به درون یک بالن ژوژه 50 میلی لیتری بریزید.
- مقدار 2.5 میلی لیتر سولفوریک اسید به آن اضافه کنید.
- بالن را با آب مقطر به حجم 50 برسانید.
- مقدار 0.8 گرم از پتاسیم پرمنگنات را برداشته و در یک بالن ژوژه 100 میلی لیتری بریزید. بالن را با استفاده از آب مقطر تا نیمه پر کنید و سپس محلول را به مدت 3 دقیقه هم بزنید تا پتاسیم پرمنگنات به طور کامل حل شود؛ سپس بالن را به حجم برسانید.
- محلول پتاسیم پرمنگنات را درون بورت ریخته و محلول آهن 2+ را نیز به درون ارلن 250 میلی لیتری ریخته و تیتراسیون را تا مشاهده رنگ صورتی ملایم انجام دهید.
- مقدار پتاسیم پرمنگنات مصرف شده را در فرمول زیر قرار دهید.
با استفاده از این فرمول می توانید مقدار کلرید آهن (II) را در یک میلی لیتر از محلول نمونه تان اندازه گیری کنید.
توجه داشته باشید که نقطه پایان تیتراسیون جایی است که رنگ محلول شما مثل ارلن سمت چپ به صورتی بسیار ملایم تا کمی پررنگ تر از آن تبدیل شود.
____________________________________________________________________________________________
V= حجم پتاسیم پرمنگنات مصرف شده
g= مقدار کلرید آهن 2+ در 1 میلی لیتر از نمونه
