Trích:
Nguyên văn bởi kemdau
Hi, trong Hóa Phân Tích thì chất chuẩn phải là chất bền, dễ cân đo định lượng, NaOH thì là chất hút ẩm mạnh nên rất khó cân đc lượng chính xác. Chính vì thế người ta hay dùng KOH để định lượng hơn.
|
Chỉ số xà phòng hóa, chỉ số acid hóa và chỉ số ester là một trong những chỉ số quan trọng để đánh giá chất lượng của dầu béo, tinh dầu,…Khi tồn trữ lâu, sẽ có hiện tượng thủy phân ester có trong mẫu vật sinh ra acid dẫn đến làm giảm chất lượng sản phẩm.
Để xác định đúng các chỉ số này, chúng ta cần phải thực hiện theo đúng chuẩn đã đăng ký VD như chuẩn AFNOR, … Nghĩa là những dụng cụ thực hiện TN phải theo đúng quy cách hướng dẫn. VD như: bình cầu cỡ nào (mL ?), cổ cao bao nhiêu cm, loại nhám nối nào (như 24/40), ống sinh hàn dài bao nhiêu cm, đun trong bao lâu, kiểm tra bằng cách nào, buret loại gì. v.v. Trong thực tế, bà con mình thường làm túa xua sao cũng được và cũng có chỉ số để báo cáo.
Quay trở lại câu hỏi vì sao dùng KOH trong việc xác định các chỉ số, mình nghĩ lý do NaOH hút hút ẩm hơn KOH là không chính xác. Vì cả NaOH lẫn KOH đều hút ẩm mạnh. Để tránh bị hút ẩm khi cân NaOH hay KOH, trong thực tê, người ta thường dùng các ống chuẩn để pha các dung dịch chuẩn NaOH và KOH khi cần thiết như để xác định các chỉ số xà phòng hóa, chỉ số acid hóa. Còn nếu chỉ để làm phản ừng xà phòng hóa bình thường nếu sợ baz hút ẩm thì cân dư baz một chút cũng chả sao! Thông thường sẽ lầy tỉ lệ ester: baz = 1.0 : 1.2
Theo kinh nghiệm trên loại phản ứng này, mình nghĩ KOH được dùng để xác định các chỉ số trên do hai nguyên nhân chính:
Một: Tính baz của KOH mạnh hơn NaOH. Điều này ai cũng biết do độ phân cực của ion kim loại kiềm giảm dần theo thứ tự Li+ > Na+ > K+ do bán kính ion tăng dần. Nên liên kết ion giữa M+ và OH- ngày càng kém chặt chẽ dẫn đến dễ phân ly cho ra OH-. KOH có tính baz mạnh hơn NaOH nên phản ứng xà phòng hóa sử dụng KOH sẽ xảy ra nhanh hơn sử dụng NaOH. Thời gian thực nghiệm giảm đáng kể. Thực tế đun hoàn lưu chất béo, tinh dầu…với dung dịch KOH trong ethanol khoảng 20-30 phút là đã thủy giải hết ester, hiếm khi phải đun đến 1.0 giờ
Hai: Do KOH tan tốt trong ethanol hơn NaOH có lẽ vì liên kết ion trong KOH yếu hơn trong NaOH, nên KOH dễ bị solvate hóa hơn là NaOH.Các mẫu cần xác định chỉ số xà phòng hóa, chỉ số acid và chỉ số ester đều là mẫu hữu cơ nên chúng đều tan tốt trong ethanol. Vì vậy để phản ứng xà phòng hóa (để xác định chỉ số xà phòng hóa) và phản ứng trung hòa (để xác định chỉ số acid) xảy ra nhanh chòng, cần phải sử dụng baz tan tốt trong ethanol: chính là KOH.
Trong tổng hợp hữu cơ, để chuyển hóa ester RCOOR’ thành acid carboxylic ROOH, nếu ester kém bền ở nhiệt độ cao, phản ứng thực hiện bằng cách khuấy dung dịch đồng nhất ester với KOH trong ethanol khoảng 24-48 giờ ở nhiệt độ phòng. Nếu ester có chứa những nhóm không bền với baz mạnh, khi đó ta phải dùng NaOH, LiOH hoặc Ba(OH)2. Đôi lúc phản ứng quá chậm phải đun nhẹ hoặc hoàn lưu trong alcol như MeOH, EtOH, PrOH và BuOH. Thông dụng nhất là hai alcol đầu. Nếu phản ứng vẫn xảy ra quá chậm phải hoàn lưu trong alcol có nhiệt độ sôi cao hơn là PrOH và n-BuOH. Chính vì vậy ta thấy có nhiều loại baz và alcol khác nhau được dùng trong phản ứng xà phòng hóa trong tổng hợp hữu cơ nhưng quy trình chuẩn để xác định các chỉ số vẫn chỉ dùng KOH trong ethanol.
Ngoài ra, ta có thể theo dõi phản ứng xà phòng hóa trong tổng hợp hữu cơ dễ dàng bằng sắc ký bản mỏng (TLC Thin Layer Chromatography) với chất hiện màu là dung dịch KMnO4 hay Anisaldehyde. Tác chất ester nằm hẳn phía trên của bản TLC còn acid tạo thành nằm ở baseline.
Hơn nữa, nếu có cân lộn NaOH thay vì KOH, khi bỏ baz vào ethanol ta cũng sẽ nhận biết được ngay vì NaOH tan ít và chậm hơn nhiều so với KOH. Khi đó để chắc chắn nên bỏ đi và cân lại từ đầu.