Springen naar inhoud

buffer vraag


  • Log in om te kunnen reageren

#1

frankknarf

    frankknarf


  • >25 berichten
  • 42 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 21 juni 2011 - 20:36

Ik heb een praktijk vraag over buffers. Er wordt een gasstroom door een NaHCO3 oplossing (7 w%) gecirculeerd om uit deze gasstroom (van vooral N2) HCl gas af te vangen ivm corrosie.
Ik neem aan dat de reactie vergelijking die hier bij hoort de volgende is:
NaHCO3 + HCl <-> NaCl + H2CO3

In deze gasstroom is ook CO2 aanwezig. Dit zou met water uit de NaHCO3 oplossing H2CO3 vormen,
CO2 + H2O <-> H2CO3
wat samen met de NaHCO3 een koolzuur/carbonaat-buffer vormt.

Echter wordt aan de NaHCO3 ook NaOH (3 w%) toegevoegd. Mijn vraag is waarom wordt dit gedaan?
De NaHCO3 is toch voldoende om de HCl te neutraliseren? En waar reageert de HCl eerder mee, met de NaOH of NaHCO3?

Ik denk dat de NaOH wordt toegevoegd om met de H2CO3 weer NaHCO3 te vormen, is dit juist?
H2CO3 + NaOH <-> NaHCO3 + H2O

Nu is NaHCO3 ook een amfolyt, heeft dit in dit voorbeeld nog toegevoegde waarde of doet dat er niet toe?

Ben benieuwd.

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Typhoner

    Typhoner


  • >1k berichten
  • 2446 berichten
  • VIP

Geplaatst op 22 juni 2011 - 11:26

Als je de oplossing maakt, voeg je aan de NaHCO3 wat NaOH toe. NaOH is een sterke base, NaHCO3 is een amfolyt, dus als je een "ondermaat" NaOH toevoegt ga je alle NaOH laten wegreageren, en heb je zowel NaHCO3 als Na2CO3 in je oplossing. Dat is een buffer.

Die buffer kan je dan gebruiken om de HCl af te vangen, in principe zal je met CO2 wel koolzuur vormen, maar dat zal door de buffer worden "opgeslorpt". Omdat je concentratie Na2CO3 langzaam zal dalen kan je dan af en toe wat base bijvoegen om je buffer te regenereren.
This is weird as hell. I approve.

#3

frankknarf

    frankknarf


  • >25 berichten
  • 42 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 03 juli 2011 - 20:56

ok bedankt voor je antwoord.

Maar stel dat je geen NaOH aan de NaHCO3 zou toevoegen?

Je zoekt naar een oplossing die de HCl afvangt en waarbij de pH lang stabiel blijft. Dus in mijn ogen zou de NaHCO3 oplossing voldoen en hoef je helemaal geen NaOH toe te voegen. Je vormt wel is waar Na2CO3 en deze neutraliseert ook, maar dat doet de NaHCO3 toch ook?

#4

Fuzzwood

    Fuzzwood


  • >5k berichten
  • 11101 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 03 juli 2011 - 21:50

Klopt, maar wat heb je liever? Extra CO2 in de gasstroom, of niet. Die wil je juist afvangen. Dat lukt alleen maar goed in een milieu dat een hogere pKa heeft dan dat van bicarbonaat.

Veranderd door Fuzzwood, 03 juli 2011 - 21:51


#5

frankknarf

    frankknarf


  • >25 berichten
  • 42 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 30 juli 2011 - 14:29

Ok dus even samenvatten:

De NaHCO3 gedraagd zich als een zuur als NaOH wordt toegevoegd en zet alle (ondermaat) NaOH om naar Na2CO3.
NaHCO3 + NaOH -> Na2CO3 + H2O

De H2CO3 zal eerder door de Na2CO3 worden afgevangen dan door de NaHCO3 omdat deze een hogere pKa heeft (en dus een lagere pKb ?)
Kb HCO3- = 2,3 * 10-8 = pKb=-log(Kb)=pKa=14-pKb= 6,36
vs.
Kb CO32- = 1,8 * 10-4 = pKb=-log(Kb)=pKa=14-pKb= 10,26

Inprincipe is zowel Na2CO3 als NaHCO3 in staat om HCL af te vangen:
NaHCO3 + HCl -> NaCl + H2CO3
Na2CO3 + 2HCl -> 2NaCl + H2CO3
maar omdat er meer NaHCO3 aanwezig is dan Na2CO3 is de kans groter dat de NaHCO3 dit doet (?)

Men wil een alkaliteit van de NaHCO3-oplossing op 1,5-2,0 % NaOH houden door er telkens NaOH aan toe te voegen. Maar op een gegeven moment is de NaHCO3 voorraad uitgeput en is de pH niet meer te regelen omdat je geen buffer meer hebt (?)





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures