Yemlerde Kalsiyum Tayini (Titrimetrik Yöntem) Analizi Nasıl Yapılır?

Kalsiyum Tayini (Titrimetrik Yöntem)

Yöntemin Prensibi
 
Kül haline getirilen yem numunesi HCl asit ile muamele edilerek, örnekteki kalsiyum, kalsiyum okzalat halinde çöktürülür. Elde edilen çökelek sülfürik asit içerisinde çözdürülür ve potasyum permanganat ile titre edilir.
 
 

Kullanılan Malzemeler ve Cihazlar

• Balonjoje (100, 250 mL)
• Terazi
• Kül Fırını
• Erlen (250 mL)
• Porselen kroze
• Filtre kağıdı (siyah noktalı)
• Huni
• Isıtıcılı Manyetik Karıştırıcı
• pH metre
• Büret(50 mL)
• Pipet (10 mL)

Kullanılan Kimyasallar

1. 0.1  N Potasyum permanganat çözeltisi (KMnO4)
2. %0.04’lük brom krezol yeşili
3. Amonyak (NH3) d:0.98mg/mL
4. Teknik  HNO3 çözeltisi
5. %18.76’lık  H2SO4 çözeltisi (d:1.813 mg/mL)
6. %27.66’lık HCl çözeltisi (d:1.14mg/mL

 
Doygun amonyum oksalat çözeltisi

%30’luk sitrik asit çözeltisi: 30 g sitrik asit 100 mL’lik balonjoje içerisinde bir miktar saf su ile çözdürülür. Hacim çizgisine kadar saf su ile tamamlanır

%5’lik amonyum klorür çözeltisi (NH4Cl): 5 g amonyum klorür 100 mL’lik balonjoje içerisinde bir miktar saf su ile çözdürülür. Hacim çizgisine kadar saf su ile tamamlanır.
 
 
Deneyin Yapılışı
 
5 g (m) yem numunesi tartılarak alınır. Örnek 550º C’de 2- 3 saat kül fırınında yakılır. Bu sürenin sonunda elde edilen kül 250 mL’lik bir erlene dikkatlice aktarılır. Üzerine 40 mL %27.66’lık HCl asit çözeltisi  eklenir. Bu işlem yapılırken bir miktar asit çözeltisi ilk önce krozede kalması ihtimal olabilecek külleri almak için kullanılmalıdır.  Daha sonra erlene 60 mL saf su ve 5-6 damla derişik nitrik asit eklenerek çözelti kaynatılır. Bu işlem çeker ocak altında yapılmalıdır. Çözelti kaynamaya başladığı zaman sıcaklık ayarı biraz azaltılarak kaynama işlemine yarım saat daha devam edilir. Bu sürenin sonunda çözelti oda sıcaklığına kadar soğutulur ve 250 mL’lik balonjojeye filtre edilerek aktarılır. Filtre kağıdı ve erlen saf su ile yıkanarak süzüntü balojojeye ilave edilir. Son hacim 250 mL’ye saf su ile tamamlanır. Hazırlanan bu çözeltiden içerisinde 10-40 mg Ca içerecek hacimde alınarak 250 mL’lik erlene aktarılır. Üzerine 1 mL sitrik asit çözeltisi, 5 mL amonyum klorür çözeltisi edilerek son hacim 100 mL’ye tamamlanır. Çözelti ısıtıcı üzerinde kaynamaya bırakılır. Kaynama olduğu anda ısıtıcının üzerinden alınarak üzerine 8-10 damla brom krezol yeşili ve 30 mL amonyum okzalat çözeltisi eklenir. Eğer çökelek oluşursa damla damla HCl eklenerek çökelek çözdürülür.
pH metre kontrolü ile çözeltinin pH’sı 4.4-4.6 olana kadar NH3 eklenir. pH  bu aralığa geldiği zaman çözelti açık mavi bir renk alır . Çözelti yarım saat su banyosunda çökeleğin tamamen çökmesi için bekletilir. 1 saat dinlendirilen çözelti süzgeç kağıdından süzülür. Süzgeç kağıdı bir çok defa saf su ile yıkanır.
 
Süzgeç kağıdı bir huni içerine alınarak altına birerlen koyulur. Çökelek önce 50 mL sülfürik asit çözeltisi ile sonrada 50 mL saıcak saf su ile yıkanır. Son hacmi 100 mL olan süzüntü 75ºC’ye kadar ısıtılıp sıcakken ayarlı 0.1 N KMnO4  ile titre edilir. Çözelti açık pembe renk aldığında titrasyona son verilir ve harcanan KMnO4 hacmi kaydedilir (V1)

Önemli not: Kalsiyum analizi yapılırken alınması gerekli hacim hesabı aşağıdaki şekilde yapılmalıdır.

Örneğin numunede % 35 Ca olduğu tahmin ediliyor ise öncelikle başlangıçta 5 g örnek aldığımız için, bu 5 g numunedeki Ca miktarı hesaplanmalıdır.
(5 x35) / 100 = 1.75 g Ca (5 g numunede)

5 g yem örneğinin son hacmi 250 mL’ye tamamlandığı için bu 250 mL çözeltide yaklaşık 1.75 g kalsiyum vardır anlamına gelmektedir. Bu çözeltiden kaç mL almalıyız son çözeltideki Ca miktarı yaklaşık 30 mg olsun.
(250 x 30 mg Ca) / 1750 mg = 4.49 mL
 
Eğer İçerisindeki Ca miktarının yaklaşık %35 olduğunu tahmin ettiğimiz yem numunesinden 5 g alıp 250 mL’ye tamamladıktan sonra, bu çözeltiden 4.49 mL alırsak hazırladığımız çözeltideki Ca miktarı yaklaşık 30 mg olur.

 
Hesaplamalar
  
Harcanan her mL 0.1 N KMnO4 çözeltisi 2.004 mg Ca eşdeğerdir.
 
Eğer hazırlanan KMnO4 çözeltisin derişimi tam olarak 0.1 değilse örneğin 0.09987 ise eşdeğer Ca miktarı  (0.09987 x 2.004) / 0.1 = 2.0014 mg olarak alınır.
 
% Ca = (V1 x 2.004 x SF x 100) / m
 
V1 = Harcanan ayarlı KMnO4 miktarı (mL)
 

SF (seyreltme faktörü) = içerisinde 10-40 mg Ca içerecek hacimde alınan miktar / 100 mL
 

m = Alınan örnek miktarı (g)