Sülfit Analizi

Sülfit Analizi Nasıl Yapılır? konusuna geçmeden önce Sülfit İyonu Nedir? kısaca bahsedelim. Sülfit iyonları, kazanlarda ve kazan besleme sularında çözünmüş oksijen kontrolü için kullanıldığından bu tip sularda ve kükürtdioksit ile deklorine edilmiş arıtma tesisi çıkış sularında bulunur. Kazan sularındaki aşırı sülfit iyonu pH’ı düşürüp korozyonu hızlandırdığı için olumsuz etki yapar. Sülfit iyonu içeren endüstriyel atıksuların alıcı ortamlara deşarjının kontrolü çevre açısından büyük önem taşır, çünkü sülfit (SO₃^-2) içeren atıksular balıklara ve sucul ortama toksik etki yapar ve hızlı oksijen tüketimine yol açarlar.

 

Sülfit analizi temel olarak, sülfit içeren asitlendirilmiş su numunesinin standardize edilmiş potasyum iyodür-iyodat titrasyon maddesi ile titre edilmesine dayanır. Sülfit (SO₃^-2) tamamen okside edildiğinde, serbest iyot açığa çıkar. İyodun nişasta ile reaksiyona girmesinden dolayı oluşan mavi renk, titrasyonun dönüm noktasına ulaşıldığını gösterir. Suda bulunma ihtimali bulunan diğer oksitlenebilen maddeler (sülfür, tiyosülfat, demir (II) iyonları gibi) sülfit tayinine girişim etkisi yaparak, gerçek değerlerden daha büyük titrasyon sonuçları elde edilmesine neden olurlar. Eğer ortamda nitrit varsa, asidik ortamda sülfit iyonları ile reaksivon vererek düşük sonuçlar alınmasına neden olur. Ortama sülfamik asit ilave edilerek nitrit iyonları parçalanmalıdır. Bakır iyonu katalizör etkisi yaparak, sülfit çözeltisinin oksidasyonunu hızlandırır, sülfiti sülfata oksitleyerek, düşük sonuçlar elde edilmesine neden olur. Su ortamında bulunan sülfür iyonları yaklaşık 0.5 gram çinko asetat ilavesi ile çöktürülerek üst sıvıda deney yapılmak suretiyle sülfit iyonları tayin edilir. Minimum tayin edilebilen sülfit konsantrasyonu 2 mg SO₃^-2/l’dir.

 

Sülfit Analizi İçin Gerekli Reaktifler

– Sülfürik asit, H₂SO₄, (1+1)’lik

– Standart potasyum iyodür-iyodat titrasyon maddesi, 0.0125 N: 120 °C’de 4 saat süre ile kurutulmuş 445.8 mg anhidrit potasyum iyodat, KIO₃ 4.35 g KI ve 310 mg sodyum bikarbonat (NaHCO₃) destile suda çözülür ve 100 ml’ye seyreltilir. Bu titrantın 1 mililitresi 500 mikrogram SO₃^-2‘e eşdeğerdir (1 ml= 500 µg SO₃).

– Nişasta indikatörü: Nişasta indikatörü, toz veya çözelti halinde hazırlanır. Aşağıdaki şekilde hazırlanan nişastalardan herhangi biri deneyde kullanılabilir.

 

1.5 g nişastaya havanda biraz soğuk destile su ilave edilir ve pasta haline gelene kadar öğütülür. Bu karışım, kaynamakta olan 1 litre destile suya boşaltılır, karıştırılır ve 1 gece çökelmeye bırakılır. Ertesi gün berrak üst sıvısı alınır. 1 litre nişasta çözeltisine 1.3 g salisilik asit, 4 g çinko klorür veya 4 g sodyum propiyonat ve 2 g sodyum azotür karışımı ilave edilerek saklanır. Nişasta indikatörünün bir diğer hazırlanma şekli şöyledir; Sülfamik asitli ortamda soğuk suda çözünebilen nişastadan hazırlanan karışım, kontrol çalışmalarında yoğun olarak kullanılır. Çift amaçlı sülfit indikatör maddesi kullanıldığında H₂SO₄ kullanılmaz. Onun yerine çözeltiye 3-4 damla fenolftalein indikatör çözeltisi katılır. Daha sonra 1 g indikatör tozu ilave edilerek alkali kırmızı renk oluşturulur. Bu ilaveden sonra numune standart potasyum iyodür-potasyum iyodat titrasyon maddesi ile numunede kalıcı mavi renk oluşana kadar titre edilir.

– EDTA Reaktifi: 2.5 g EDTA, 100 ml destile suda çözülür.

– Sülfamik asit, NH₂SO₃H, kristal halde.

 

Sülfit Deneyinin Yapılışı

Numune Toplama; Mümkün olduğunca hava ile az temas edecek şekilde taze su numuneleri alınır. Sıcak numuneler 50 °C veya daha düşük sıcaklıklara soğutularak üzerine 1 ml EDTA/100 ml numune olacak şekilde EDTA ilave edilmelidir.

 

Titrasyon;1 ml H₂SO₄ ve 0.1 g sülfamik asit kristalleri (veya 1 g çift amaçlı sülfit indikatörü) 250 ml’lik erlenmayer kabına ilave edilip, su numunesinden 50-100 ml pipetle alınarak erlenmayere konulur. Eğer çift amaçlı sülfit indikatörü kullanılmıyorsa, 1 ml nişasta indikatör çözeltisi veya 0.1 g nişasta tozu ilave edilir. Potasyum iyodür-potasyum iyodat titrasyon maddesi ile numunede kalıcı mavi renk oluşana kadar titrasyon yapılır. Renk değişimi beyaz zemin ile mukayese edilerek izlenmelidir.

 

Sülfit Analizi Sonucunun Hesabı

Su numunesinin sülfit konsantrasyonu, aşağıdaki formülden hesaplanır:

 

mg SO₃^-2/l = (A-B) * N * 40000/ml numune

 

Burada;

A: Numunenin titrasyonunda harcanan titrasyon maddesi, ml
B: Şahit numunenin titrasyonunda harcanan madde miktarı, ml
N: Potasyum iyodür-potasyum iyodat titrasyon maddesinin normalitesi