การหาปริมาณของบอแรกซ์ และกรดบอริคในสารตัวอย่าง การหาปริมาณของบอแรกซ์ และกรดบอริคในสารตัวอย่าง รายวิชา ปฏิบัติการเคมีวิเคราะห์ (4022617)

สมาชิกในกลุ่มมีดังนี้ นางสาวเบญจวรรณ ปะโปตินัง รหัส 5610111226006 นายปราสาทพร เจิมถาวร รหัส 5610111226022 นางสาวปรียานุช หมวกสังข์ รหัส 5610111226028 นางสาวเจือทิพย์ ชิณวงศ์ รหัส 5610111226042 ชั้นปีที่ 3 เอกวิทยาศาสตร์ทั่วไป เสนอ อาจารย์สาวิตรี รุจิธนพานิช รายวิชา ปฏิบัติการเคมีวิเคราะห์ (4022617) ภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2558 คณะวิทยาลัยการฝึกหัดครู มหาวิทยาลัยราชภัฏพระนคร

วัตถุประสงค์ในการทดลอง เพื่อศึกษาหาปริมาณของบอแรกซ์ และกรดบอริคในสารตัวอย่าง

หลักการ บอแรกซ์ ( borex) Na2B4O7 . 10H2O เป็นเบสอ่อนสามารถหาปริมาณได้โดยการไทเทรตด้วยกรดเกลือ โดยใช้สารละลายเมธิลเรด ( methyl red ) เป็นอินดิเคเตอร์ มีสมการดังนี้ B4O72- (aq) + 2H3O+( aq) 4HBO2 ( aq) + H2O ……… ( 1 )

หลักการ ( ต่อ ) กรดบอริค ( boric acid ) HBO2 เป็นกรดอ่อนมาก มี Ka = 508 × 10-10 ซึ่งไม่สามารถที่จะไทเทรตได้ด้วยวิธีธรรมดา แต่กรดนี้ทำปฏิกิริยากับสารที่เป็นโพลีไฮดริคแอลกอฮอล์ ( polyhydric alcohol ) แล้วทำให้เกิดกรดที่แก่ขึ้น และเป็น monoprotic acid complex ซึ่งสามารถไทเทรตกับสารละลายมาตรฐานของเบสได้โดยใช้ฟีนอลฟทาลีนเป็นอินดิเคเตอร์ มีสมการดังนี้ HBO2 + Polyhydric aicohol H3O+ + BO2- …….. ( 2 )

หลักการ ( ต่อ ) โพลีไฮดริคแอลกอฮอล์ ( polyhydric alcohol ) หลายชนิดที่สามารถเกิดสารเชิงซ้อนแบบข้างบนกับกรดบอริคได้ที่ใช้กันมาก ได้แก่ มานิทอล ( manitol) ซอร์บิทอล ( sorbitol ) ฟรุคโทส ( fructose ) กลีเซอรีน ( glycerine) เอธิลินไกลคอล ( ethylene glycol )

หลักการ ( ต่อ ) การไทเทรตสารละลาย HBO2 ที่มีความเข้มข้นระหว่าง 0.1 – 0.01 โมล / ลิตร ควรใช้ 30 -50 มก. ของมานิทอล หรือซอร์บิทอลต่อ 1 ลบ.ซม. ของสารละลาย HBO2ข้อดีของซอร์บิทอลคือ ละลายได้ดีกว่ามานิทอล

คุณสมบัติทางเคมีของกรดบอริค และบอแรกซ์ กรดบอริค (boric acid) กรดบอริคเป็นสารอนินทรีย์ชนิดหนึ่ง เกิดจากปฏิกิริยาการไฮโดรไลซิส ของโบรอนเฮไลด์ ( boron halide )หรือไฮดรายด์ ( hydride )ได้เป็นกรดบอริค ( B(OH)3 ) กรดบอริคมีลักษณะเป็นผลึกรูปเข็มสีขาว มีอะตอมของธาตุที่เป็นองค์ประกอบ ยึดติดกันด้วยพันธะไฮโดรเจน กรดบอริคสามารถละลายน้ำได้ และละลายได้ดีขึ้นเมื่อให้อุณหภูมิสูง

คุณสมบัติทางเคมีของกรดบอริค และบอแรกซ์ ( ต่อ) บอแรกซ์ (Borax) บอแรกซ์เป็นเกลือของสารประกอบโบรอน มีชื่อทางเคมีว่า โซเดียมบอเรท หรือที่ชาวบ้านเรียกว่า น้ำประสานทอง หรือแพ่งแซ่ ที่ชาวจีนเรียก มีสูตรทางเคมีเป็น Na2B4O7 .10H2O เป็นสารอนินทรีย์สังเคราะห์ มีลักษณะเป็นผลึกใสโปร่งแสง มีรสหวานเล็กน้อย ละลายได้ในน้ำ กลีเซอรีน และแอลกอฮอล์ เป็นสารไม่มีสี ไม่มีกลิ่น

การคำนวณหาบอแรกซ์ หาความเข้นข้นของบอแรกซ์จาก 2M1 V1 = M2V2 เมื่อ M1 = ความเข้มข้นของบอแรกซ์ V1 = ปริมาณของสารตัวอย่าง M2 = ความเข้มข้นของ HCl V2 = ปริมาตรของ HCl หา% ของบอแรกซ์ = M1 x M . W (ของบอแรกซ์) x 100 น.น. เป็นกรัมของสารตัวอย่าง

การคำนวณหาบอริค สมการ 4 H3BO3 +2 NaOH Na2 B4O7 + 7H2 O การคำนวณ น้ำหนักตัวอย่าง X กรัม ปริมาตรของสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซต์ 0.1 นอร์มัล V มิลลิลิตร เนื่องจากสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ 0.1 นอร์มัล ปริมาตร 1 มิลลิลิตร ทำปฏิกิริยาพอดีกับกรดบอริค 0.0123 V น้ำหนักตัวอย่างอาหาร X กรัม มีปริมาณบอแรกซ์ = 0.0123 V น้ำหนักตัวอย่างอาหาร 100 กรัม มีปริมาณบอแรกซ์ = 0.123 V x 100 X = 0.71 V *** สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์เข้มข้น 0.1 นอร์มัล ปริมาตร 1 มิลลิลิตร ทำปฏิกิริยา พอดีกับกรดบอริค 0.0123 กรัม

สารละลายที่ใช้ ตอนที่ 1 การหาปริมาณสารบอแรกซ์ ( ทำทุกกลุ่มยกเว้น กลุ่มที่ 3) 1. สารละลายมาตรฐานกรดเกลือ (HCl) เข้มข้น 0.1 mol/l 2. สารละลายเมธิลเรด (methyl red ) เข้มข้น 0.1 g/100 cm3­ 3. สารละลายตัวอย่างบอแรกซ์เข้มข้น 0.001 M 500ml/gg

สารตัวอย่างอาหาร สารละลาย CuSO4 กลีเซอรีน สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ ( NaOH ) เข้มข้น 0.1 M สารละลายฟีนอล์ฟทาลีน 1 ml

เครื่องแก้วและอุปกรณ์ บีกเกอร์ ปิเปต และลูกยาง บิวเรต ขวดวัดปริมาตร ขวดรูปชมพู่ เตาให้ความร้อน ขาตั้งที่หนีบ

เครื่องแก้วและอุปกรณ์ ( ต่อ ) หลอดหยด เครื่องชั่ง กรวย กระดาษกรอง โกรงบดสาร

วิธีการทดลอง ตอนที่ 1 การหาปริมาณสารบอแรกซ์ ( ทำทุกกลุ่มยกเว้น กลุ่มที่ 3) 2 3 1 ปิเปตสารละลายตัวอย่างบอแรกซ์ ( 25 Cm3) ทำปริมาตรสารละลาย ( 250 Cm3) ชั่งสาร ( 3.8 -4.2 g) 6 5 4 หยด methyl red 2-3หยด ปิเปตสารละลายตัวอย่างบอแรกซ์ลงในขวดรูปชมพู่ ( 250 Cm3 ) ไทเทรตกับ HCl ( สารละลายสีส้ม )

วิธีการทดลอง ตอนที่ 2 การหาปริมาณสารบอริค ( ทำเฉพาะกลุ่มที่ 3) 1 2 3 ตอนที่ 2 การหาปริมาณสารบอริค ( ทำเฉพาะกลุ่มที่ 3) 1 2 3 บดสารตัวอย่างอาหารให้ละเอียด เติม CuSO4 3 ml ชั่งสารตัวอย่าง 15 g 6 5 4 ต้มสารตัวอย่าง อาหารจนเดือด ล้างด้วยน้ำร้อน 4-5 ครั้ง กรองสารตัวอย่าง

ตอนที่ 2 การหาปริมาณสารบอริค ( ทำเฉพาะกลุ่มที่ 3) ( ต่อ ) ตอนที่ 2 การหาปริมาณสารบอริค ( ทำเฉพาะกลุ่มที่ 3) ( ต่อ ) 7 8 9 11 10 ไทเทรตกับ NaOH จนเกิดสีฟ้าอมม่วงอีกครั้ง เติมกลีเซอรีน 10 ml