VETERINAIRE VOLKGSGEZONDHEID II
VOLUMETRIE
Volumetrie – titrimetrie – maatanalyse
Wat? Kwantitatieve bepaling component(en) via titratie
mX + rR à reactieproducten
• Titrant/titervloeistof met gekende c: reagens R
• Monsteroplossing met te bepalen analiet(molecule): X
Incrementele (kleine beetjes) toevoeging tot X weggereageerd is
Bepaling concentratie X obv toegevoegd volume
Titratie
Eindpunt/equivalentiepunt – EP
• Equivalente hoeveelheden X en R gereageerd
• X en Y heffen elkaar dan op
Voorwaarden
• Stoichiometrische reactie gekend
• Aflopende reactie
• Voldoende snelle reactie
• Goede waarneming van eindpunt: EP
Vaststellen EP
Visuele eindpuntdetectie
1) Indicator: verandering in kleur
• Hoge kleurintensiteit: kleine hoeveelheid
• Kleine indicatorfout, te bepalen via blancotitratie
• Indicator mag niet te sterk verdunnend werken en geen vertraging
hebben op reactie
2) Zelfindicatie
• Sterk gekleurde titrant (overmaat bv KmnO4)
• Kleine indicatorfout, te bepalen via blancotitratie
Spectrometrische of elektrochemische detectie
Titratie: figures of merit
Voordelen
• Eenvoudig, niet duur
• Hoge snelheid
• Hoge accuraatheid: juistheid en precisie
• Ideaal: afwijking <0,1% tov echte waarde
Nadelen
• X in betrekkelijke hoge concentratie
• Arbeidsintensief (manuele methode)
• Eventuele automatisatie (meting E, pH, A)
• Bepaling 1 component: geen multi-componentmethode
Terugtitratie
Wanneer: als reactie te traag is
,Wat:
• Toevoegen gekende overmaat R
• Bepalen resterende hoeveelheid R via titratie
Indeling reacties maatanalyse
Zuur-base reactie of neutralisatie: H+
• Zuur + base ßà zout + water
Redoxreactie (oxidatie-reductie): e-
• Reductor à reactieproduct + e- (oxidatie)
• Oxidator + e- à reactieproduct (reductie)
Neerslag- of complexvorming: ionen
• Gravimetrie
Zuur-base titratie
Bepaling concentratie van
1) SZ, ZZ, meerbasisch Z, mensel Z
• Door titratie met SB (bv NaOH)
2) SB, ZB, meerzurige B, mengsel B
• Door titratie met SZ (bv HCl)
Equivalentiepunt
• Visuele detectie (pH indicator)
• Titratiecurve
à registratie pH ifv vorderingsfraad lambda
Redoxtitratie
Oxidatie component
• Reductans: afgifte elektronen aan oxidans
Reductie component
• Oxidans: opname elektronen afkomstig van reductans
a1red1 + b2ox2 ßà a2red2 + b1red2
Met doorgaans a1=a2 en b1=b2, dus
ard1 + box2 ßà aox1 + bred2
Redoxpotentiaal
Vereisten voor redoxreactie: aflopende en voldoende snelle reactie
Aflopende reactie: voldoende grote DE (>0,3V)
Halfreactie: a1ox1 + n e- ßà a2red1
Redoxtitraties – eindpuntdetectie
Potentiometrisch
• DE inerte elektrode (Pt) vs ref elektrode
Redoxindicator
• Oxkleur1 + ne- ßà redkleur2
Zelfindicatie
• Intens gekleurde titrant (KmnO4)
,Zetmeel: kleurt blauw na reactie met I2
Formules maatanalyse
EP: equivalente hoeveelheden X en R gereageerd
• Equivalentgetal n = aantal uitgewisselde actieve deeltjes (in mol):
H+ bij Z/B-titratie, e- bij redoxtitratie, …
Titratieformule (M= c in mol/l, V= volume ml)
• Voor rechtstreekse titratie: n1M1V1 = n2M2V2
• Voor terugtitratie: n1M1V1 = n2M2V2 – n3M3V3
• Verwarring: berekening in termen van equivalent aantal mol
verbruikt
, VETERINAIRE VOLKGSGEZONDHEID II
CASE KJEHLDAHL
Kjeldahl-stikstof-bepaling
Belangrijk in voedings- en milieu-analyses
Bepaling NH4+ (ammonium)
• Uitwerpselen dieren of meststoffen
• In bodem (omzetting tot nitraat)
• In afvalwater, lozingen (opp-watercontaminatie)
Bepaling eiwit in voeding
• Obv totale N gehalte, erkend als standaardmethode
• Belangrijke hoofdcomponent van voeding
Stap 1: destructie monster in warm H2SO4
CaHbNc à aCO2 stijging + ½ b H2O + c NH4HDO4
In aanwezighei dvan
• Katalysator (Hg2+, Cu2+ of Se(VI)-zout)
• KHSO4 (verhoging kookopunt)
Stap 2 en 3
Oplossing afgekoeld en alkalisch gemaakt
NH3 weggedistilleerd en opgevangen in HCl
Terugtitratie
HCl
• Gekende concentratie en overmaat
• Rest HCl bepaald door titratie met NaOH
, VETERINAIRE VOLKGSGEZONDHEID II
GRAVIMETRIE
Principe en types
Gravimetrie = bepaling door wegen
• Elektrogravimetrie of elektrodepositie
• Thermogravimetrie
• Gravimetrische precipitatie
Elektorgravimatrie of elektrodepositie
Elektrode wegen à precipitaat elektrolytisch afzetten à precipitaat wegen
Cd2+ + 2e- à Cd0
Thermogravimetrie: verhitten
Materiaal wegen à drogen, verassen, gecontroleerde T à resterend
materiaal wegen
Plant + H2O, levensmiddel à H2O stijgt, CH2O + O2 à CO2 + H2O à
droge stof, mineraalgehalte
Gravimetrische precipitatie
Precipitaat vormen à precipitaat afscheiden à precipitaat wegen
SO42- + Ba2+ à BaSO4
Neerslagreacties à gebaseerd op Ks
AgCl (v) ßà Ag+ + Cl-
• K’s = Ag+ . Cl- / AgCl(v)
• Ks = Ag+ . Cl- (oplosbaarheidsconstante)
Activiteit vasste stof is constante à incorporeren in cst: activiteit vaste
stof = 1
Stoichiometrie
Bij bepaling chloridegehalte in monster levert 0,8150g stof 0,2040g
zilverchloride
, VETERINAIRE VOLKGSGEZONDHEID II
SPECTROSCOPIE: ALGEMENE BEGRIPPEN
Interactie EM straling en materie
Interactie
• Absorptie stralings-E
• Emissie stralings-E
Materie
• Individuele atomen of moleculen
• Vaste, vloeibare (oplossing), gasvormige fase
Analyse
• Spectroscopie: kwalitatief à golflengte, f of E vd straling
• Spectrometrie: kwantitaztief à intensiteit geemitteerde straling,
absorptie
EM straling ßà monster (E-overdracht)
Discrete golflengten: slechts bepaalde mogelijk
Elektromagnetische straling
Golfverschijnsel vs stroom E-deeltjes
Golfverschijnsel (elektrische en magnetische oscillaties)
• Amplitude A
• Golflengte y (andersom)
• Frequentie v
• Golfgetal o
• Voortplantingssnelheid c
• Constante van planck h (6,63 . 10 tot -34 Js)
Straling als fotonenstroom: quantumenergie (J)
Golftheorie
V = c/y met c = 3 . 10 tot 8 m/sec (snelheid golf vacuum)
• Als v stijgt, stijgt E, daalt y
• Als v daalt, daalt E, stijgt y
Energie is niet hetzelfde als intensiteit
Golfgetal = 1/y (cm-1)
Quantumtheorie
E = h . v (fotons (quanta))
Omtrek aarde = 40 000 km
300 000 km/s / 40 000 km = 7,5 keer/s rond aarde
