Werking ORP-sensor - CMA

IJzergehalte in staalwol
Toelichting
SCHEIKUNDE
Redoxreacties
Redoxreacties
Een redoxreactie is een reactie tussen een reductor en oxidator. De naam redox is een
samentrekking van de namen van deze twee soorten deeltjes. Tijdens een redoxreactie
worden elektronen (e-) overgedragen
Een reductor is een deeltje dat een elektron (e-) kan afstaan.
Een oxidator is een deeltje dat een elektron (e-) kan opnemen.
Veel reacties die in de natuur plaatsvinden zijn redoxreacties. Zo is bijvoorbeeld elke
verbranding een redoxreactie. Het roesten van ijzer is niets anders dan een langzame
verbranding, dus ook dat is een redoxreactie. Ook batterijen of brandstofcellen, waarin
elektrische energie wordt opgeslagen of geproduceerd, werken op basis van
redoxreacties.
Werking ORP-sensor
Dit experiment is eigenlijk ongeschikt voor gebruik met deze sensor. Dit heeft te maken
met het bereik van de ORP-sensor. Deze heeft een bereik van -450 tot ongeveer 1100 mV
ten opzichte van de referentie Ag/AgCl elektrode. Deze Ag/AgCl elektrode bestaat uit een
zilverelektrode in een oplossing van kaliumchloride en heeft ten opzicht van de
waterstofelektrode een standaardelektrodepotentiaal van ongeveer +0,22 (Binas, 6 e druk).
Bij het gebruik van deze sensor moet deze systematische afwijking steeds in het
achterhoofd gehouden worden.
Dit houdt ook in dat de maximale standaardelektrodepotentiaal (t.o.v. de
waterstofelektrode) die met deze sensor gemeten kan worden +1,33 V is. Deze waarde
komt overeen met een meetwaarde van +1100 mV ten opzichte van de Ag/AgCl-elektrode.
MnO4- in zuur milieu valt hier net buiten, aangezien het standaardelektrodepotentiaal van
MnO4- in zuur milieu +1,51 (Binas 6e druk) is. Dit heeft voor het vinden van het
equivalentiepunt geen gevolgen: dit is nog goed te vinden. Het maakt wel het laatste stuk
van de curve onjuist: de waarde wordt afgekapt.
Stappenmotor
De stappenmotor (titrator) is een actuator waarmee
automatisch met relatieve
nauwkeurigheid een bepaald volume van een vloeistof kan worden toegevoegd. Op die
manier kan er nauwkeurig een bepaald volume van een titrant met een constante snelheid
worden toegevoegd . Daarmee wordt het maken van een pH vs. volume diagram een stuk
eenvoudiger dan wanneer dat met een druppelteller en lichtpoort gedaan moet worden.
Meer informatie over de werking van de titrator, het aansluiten van de titrator of tips over
het gebruik vindt u in de handleiding.
IJzergehalte in staalwol – Toelichting
1
Titratie
Een titratie is een analytische methode waarbij een gestandaardiseerde oplossing met een
bekende concentratie (de titratievloeistof) wordt gebruikt om de onbekende concentratie
van een andere oplossing te bepalen. Er vindt tijdens een titratie een chemische reactie
tussen beide oplossingen plaats. Vaak is dit een zuur-base reactie, maar dit hoeft niet.
Tijdens de titratie wordt de titratievloeistof langzaam aan de oplossing met onbekende
concentratie toegevoegd met behulp van een buret. Het eindpunt van de titratie wordt
bepaald door gebruik te maken van een indicator of door de pH van de oplossing te meten
(in het geval van een zuur-base titratie). Op dit eindpunt is er net genoeg van de
titratievloeistof toegevoegd om de oplossing met onbekende concentratie volledig te laten
reageren.
Uit de reactievergelijking en de hoeveelheid toegevoegde titratievloeistof kan de
onbekende concentratie berekend worden:
Aantal moltitrant = Vtitrant * concentratietitrant
Vervolgens kan uit de reactievergelijking de hoeveelheid mol in de onbekende oplossing
bepaald worden, waarna de concentratie berekend kan worden volgens:
Concentratieonbekend = aantal molonbekend / Volumeonbekend
2
CMA Lesmateriaal