Titrimetrie

Neerslagtitratie – de Volhard-methode

De Volhard-methode is een techniek om chloor, broom en jood in halogeniden te bepalen door ze neer te slaan met een overmaat zilvernitraat en de overmaat te titreren met een oplossing van thiocyanaat.

Neerslagtitratie volgens Volhard
Neerslagtitratie volgens Volhard

Een neerslag- of precipitatiereactie is een type titratie waarbij tijdens het titratieproces een neerslag wordt gevormd. Het verwijst naar een volumetrische techniek gebaseerd op de vorming van een licht oplosbaar neerslag, terwijl een argentometrische titratie verwijst naar de titratie met zilvernitraat (AgNO3) als neerslagmiddel. De meest gebruikelijke toepassing van dit type titratie in de analytische chemie is de bepaling van chloride met behulp van zilverionen.

Bij een neerslagtitratie reageert de titrant met een opgeloste stof tot een onoplosbare stof. Het chloridegehalte wordt bepaald met behulp van zilverionen en gaat door tot alle oplosmiddelen zijn verbruikt. Neerslagtitraties worden ingedeeld als de methode van Mohr, de methode van Volhard en de methode van Fajan, afhankelijk van het soort toepassing en de methode om het eindpunt te detecteren.

Wat is de analysemethode volgens Volhard?

In de chemie is de methode van Volhard een soort neerslagtitratie die wordt gebruikt voor het titreren van zilver met kaliumthiocyanaat-standaard. De titratie wordt uitgevoerd in een zure oplossing. De eerste overmaat titrant en de ijzer(III)indicator reageren tot een oplosbaar roodcomplex, waarna het zilver (I) als wit zilverthiocyanaat neerslaat. Omdat de titratie in een zure oplossing kan worden uitgevoerd, wordt deze techniek veel gebruikt voor zilver en chloride.

De methode van Volhard werd in 1874 voor het eerst beschreven door de Duitse chemicus Jacob Volhard. Deze techniek bepaalt halide-ionen (F, Cl, Br, I) en anionen zoals fosfaten en chromaten in zuur milieu met behulp van zilverionen. Als de Volhard-titratie niet in een zuur milieu wordt uitgevoerd, zal het ijzerion neerslaan als gehydrateerd oxide. De methode van Volhard gebruikt het ijzerion als aanwijzing. De eerste analyt (halogenide-ionoplossing of een andere anionische oplossing) wordt getitreerd met een afgemeten overmaat AgNO3.

Reactie bij de Volhard-methode

Als de analyt chloride-anionen bevat dan verloopt de reactie als volgt.

Om Ag+ te titreren; de bepaling van Cl omvat een terugtitratie

Eerst wordt Clneergeslagen door een overmaat AgNO3

Ag+ (aq) + Cl (aq) → AgCl(s)

In aanwezigheid van Fe3+ wordt een overmaat Ag+ getitreerd met KSCN

Ag+(aq) + SCN (aq) → AgSCN(s)

Wanneer Ag+ is verbruikt ontstaat er een rood complex

Fe3+ (aq) + SCN (aq) → [FeSCN]2+ (aq)

Voorbeeld van een titratie volgens de Volhard-methode

De titratie van zilver met ammoniumthiocyanaat met ijzeraluin als indicator is een voorbeeld van een Volhard-titratie waarbij in de oplossing een gekleurde stof wordt gevormd.

Procedure van een Volhard-titratie

Procedure voor de bepaling van de chloride-ionenconcentratie door titratie (methode Volhard)

  • Vul de buret met 0,1 M kaliumthiocyanaatoplossing en stel het nulpunt in.
  • Meet 100 ml van het monster af en giet dit in een erlenmeyer.
  • Voeg 0,01 ml ijzerammoniumsulfaatoplossing toe als indicator.
  • Titreer met de kaliumthiocyanaatoplossing [KSCN] de niet-gereageerde zilverionen.
  • Vanwege het ijzer-thiocyanaatcomplex is het eindpunt het verschijnen van een donkerode kleur.
  • Herhaal de titratie drie keer om een nauwkeurig resultaat te krijgen.
  • Bereken de gebruikte mol kaliumthiocyanaat.

Voorwaarden en voorzorgsmaatregelen van de Volhard-methode:

  • Om het neerslaan van ijzer(III) als gehydrateerd oxide ([Fe(OH)3]) te voorkomen moet de titratie worden uitgevoerd in een zuur milieu.
  • De concentratie van de indicator mag niet hoger zijn dan 0,2 M.
  • De concentratie salpeterzuur (HNO3) in de resulterende oplossing moet tijdens de titratie tussen 0,5 en 0,00 M liggen.
  • Omdat de rode kleur van het ijzerthiocyanaatcomplex bij hogere temperaturen snel vervaagt moet de temperatuur van de oplossing moet onder 25 graden Celsius worden gehouden.

Voordelen van de Volhard-methode

  • Deze methode kan direct zilver en indirect halogeniden analyseren en heeft een zeer duidelijke kleurverandering.
  • Deze methode is nuttig wanneer de titratie bij lage pH moet worden uitgevoerd.
  • De sterk zure omstandigheden geven een voordeel voor de analyse van halogeniden, aangezien ionen zoals carbonaat, oxalaat en arsenaat niet interfereren.
  • Het kan door terugtitratie nauwkeurige resultaten opleveren.

Eerste publicatie: 27 maart 2023