Toplam Krom (Cr) Tayini
01. Yöntemin Prensibi
Bu yöntem ile sadece Krom (6) analizi yapılabilmektedir. Bu nedenle ortamdaki bütün kromlar, krom (6) ya yükseltgenerek toplam krom tayini yapılır.Öncelikle su örneği sülfürik asit-nitrik asit karışımı ile parçalanır, daha sonra potasyum permanganat ile yükseltgenir ve difenilkarbazit ile verdiği renk yardımı ile toplam krom tayini yapılır.
02. Kullanılan Kimyasallar
Metil oranj indikatör çözeltisi ( Merck 1.01322) : 0,5 g metil oranj 1L deiyonize suda çözülür.
Sodyum azid çözeltisi: 0,5 g NaN 3( Merck 1.06688)100 mL suda çözülür
Difenil karbazid çözeltisi: 0,25 g 1,5 difenilkarbazid 50 mL asetonda çözülür. Çözelti kahve renkli bir şişede saklanır. Çözelti renk değiştirdiği zaman atılır.
Kupferron çözeltisi: 5 g kupferon C6H5N(NO)ONH4 95 mL deiyonize suda çözülür.
Potasyum permanganat çözeltisi: 4 g KMnO 4( Merck 1.05082) 100 mL deiyonize suda çözülür.
Stok krom çözeltisi: 141,4 mg K 2Cr 2O 7 ( Merck 104862) deiyonize suda çözülerek 100 mL’ ye seyreltilir. Çözeltinin 1mL’ si 500 mg kromdur.
Standart krom çözeltisi: Stok krom çözeltisinden alınan 1 mL çözeltinin 100 mL’ye deiyonize su ile seyreltilmesi ile elde edilir. . Çözeltinin 1mL’si 5 mg kromdur.
03. Deneyin Yapılışı
03.01. Örneğin asit ile parçalanması
HNO3-H2SO4 ile parçalama
10-100 mg krom içeren numune 250 mL’lik behere alınarak üzerine birkaç damla metil oranj indikatörü damlatılır. Çözelti asidik olana kadar (1+1) oranında seyreltilen sülfürik asit ilave edilir ve 10 mL de fazlası konur. 1 mL H2O2 ilave edilir ve kaynayıncaya kadar ısıtılır. Biraz soğutulur. 5 mL derişik HNO3 ilave edilir. Birkaç kaynama taşı konulur. Çeker ocak içerisinde hotplate de SO3 buharı çıkıncaya kadar buharlaştırılır. Çözelti berrak bir renk alıncaya kadar ve dibinde az miktarda çözelti kalana kadar ısıtılır. Oda sıcaklığına soğutulur ve 20 mL’ye seyreltilir. Tuzlar çözülür. Tuzlar çözünür. Çözelti bulanık ise süzgeç kağıdından süzülür. Süzgeç kağıdı az miktarda deiyonize su ile yıkanır ve belli bir hacme deiyonize su ile tamamlanır. Eğer örnek molibden, vanadyum, demir ve bakır içeriyor ise bu aşamadan sonra 02.02 işlemi uygulanır. Yok ise direk 02.03 basamağından devam edilir.
Perklorik asit ile parçalama
10-100 mg krom içeren numune 250 mL’lik behere alınır. Birkaç damla metil oranj indikatörü damlatılır. Çözelti asidik olana kadar (1+1) HNO3 ilave edilir ve 5 mL de fazlası konur. 1 mL H2O2 ilave edilir, 5 mL kalana kadar çözelti buharlaştırılır. Sıçramalara dikkat edilmelidir. Soğutulduktan sonra 5 mL HNO3 ve 5 mL HClO4 eklenir, HClO4 buharları çıkıncaya kadar çeker ocakta buharlaştırılır. Beherin içi beyaz dumanla dolmalıdır. Eğer parçalanma tam olmamışsa 5 mL HNO3 daha ilave edilerek organik maddeler parçalanır. Soğutulduktan sonra 20 mL’ye seyreltilerek kaynatılır. Tuzlar çözünür. Çözelti bulanık ise süzgeç kağıdından süzülür. Süzgeç kağıdı az miktarda deiyonize su ile yıkanır ve belli bir hacme deiyonize su ile tamamlanır. Eğer örnek molibden, vanadyum, demir ve bakır içeriyor ise bu aşamadan sonra 02.02 işlemi uygulanır. Yok ise direk 02.03 basamağından devam edilir.
03.02. Molibden, vanadyum, demir ve bakır içeren numunelerde kupferron işlemi yapılarak ortamdan uzaklaştırılır
Asit ile muamele edilip belli bir hacme seyreltilen çözeltiden 10-100 mg krom içerecek şekilde (mL) numune alınır. Ayırma hunisine konur. 40 mL’ye deiyonize su ile seyreltilir.
Buz banyosunda soğutulur ve 5 mL soğuk kupferron çözeltisi ilave edilerek iyice çalkalanır. ve buz banyosunda 1 dakika bırakılır (soğutma iyi yapılmadığında çözelti bozulur).
Daha sonra 250 mL teflon musluk ve kapaklı ayırma hunisine alınan çözelti arka arkaya üç defa 5 mL’lik kloroform ile ekstrakte edilir. Kloroform ekstraktları atılır.
03.03. Çözeltideki Cr(III) ‘ün Cr(VI)’ ya yükseltgenmesi
Sulu çözelti 125 mL’lik bir erlen içerisine alınarak üzerine bir kaç damla Metil oranj indikatörü damlatılarak çözeltinin rengi sarı olana kadar derişik NH4OH ilavesi ile bazik yapılır. Sonra (1+1) H2SO4 damlatılarak tekrar asidik yapılır ve asidin 1 mL fazlası konur. Çözeltinin hacmi 40 mL olacak şekilde ayarlanır. Birkaç kaynama taşı ilave edilir. Kaynayıncaya kadar ısıtılır. 2 damla KMnO4 çözeltisi ilave edilerek koyu kırmızı renk meydana gelir. Eğer renk solarsa daha fazla KMnO4 ilavesi yapılmamalıdır. Çözelti 2 dakika daha kaynatılır.
Bundan sonra 1 mL azid çözeltisi ilave edilerek permanganatın rengi giderilir. Renk kaynatmadan 30 saniye sonra gitmemişse 1 mL daha sodyum azid konup 1 dakika daha kaynatılarak rengin tamamen gitmesi sağlanır, daha sonra numune soğutulur.
0,25 mL (5 damla) H3PO4 katılır.
Çözeltinin pH’ sı kontrol edilir. pH 0.2 N H2SO4 yardımı ile 1+ 0.3 ‘ e ayarlanır. Çözelti 100 mL’lik balon jojeye alınıp 100 mL’ye tamamlanır. 2 mL difenil-karbazid çözeltisi konur, 5-10 dakika rengin gelişmesi için bırakılır. 540 nm’de köre karşı okuma yapılır.
Kör olarak aynı işlemlerden geçirilmiş deiyonize su kullanılır.
Eğer 100 mL’ye seyreltmeden sonra çözelti bulanık ise karbazit ilavesinden önce absorbans okunur. Difenil-karbazit ilavesinden sonra okunan absorbansdan çıkarılır.
Eğer kupferron işlemi uygulanmazsa parçalanmış numunede krom tayini için metodun 6 nolu kademesi dahil diğer kısımları uygulanır.
Standart Eğrinin Hazırlanması
1mL=5 mg olan standart krom çözeltisinden sırasıyla 2, 4, 8, 12, 16 ve 20 mL alınarak 100 mL’lik balonjojeye alınır. Çözeltilerin pH’ sı 1 olana kadar 0.2 N H2SO4 eklenir. Çözeltini son hacmi 100 mL’ye deiyonize su ile tamamlanır. 2 mL difenil-karbazid çözeltisi ilave edilir. Karıştırılır ve rengin gelişmesi için örnekler için beklenen süre kadar beklenir.
Daha sonra 540 nm’ de standartların absorbansları okunarak absorbansa karşı konsantrasyon standart eğrisi hazırlanır. Örneğin okunan absorbansı bu standart eğrisinde yerine koyularak örnekteki krom (6) derişimi (c) bulunur.
04. Hesaplamalar
Cr (6) ( mg /L) = (C x V ) / m
C = Standart eğrisine göre numunenin okunan konsantrasyonu
V = Numunenin son hacmi (burada 100 mL)
m = Alınan numune miktarı (mL)
Hesaplama yapılırken gerekli seyrelme faktörleri göz önüne alınmalıdır |
