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Ich muss für mein Protokoll den NaOH-, Na2S-, sowie den Na2CO3 und Gesamtalkaligehalt meiner Weißlauge und Schwarzlauge bestimmen.

Dazu habe ich einen ABC-Test (Titration mit HCl 0,5 mol/L) durchgeführt.

Meine Lösung bestand aus:
3734 g Wasser (inklusive des Wassers in den Hackschnitzeln)
142,9 g NaOH
97,6 g Na2S
25,51 g Na2CO3

Bei der Titration habe ich den Verbrauch des HCl an den drei Umschlagspunkten notiert und anschließend die NaOH-Äquivalente berechnet.

Weißlauge:
1) HCl-Verbrauch: 9,2 ml
2) HCl-Verbrauch: 11,4 ml
3) HCl-Verbrauch: 14,45 ml

Formel:
(Verbrauch HCl*Maßanalytische Äquivalenz*ges.Volumen der Flotte) / Maßlösung

Berechnung A:
((9,2ml*20mg/ml*3083ml)/5ml)*1000 = 113,5g (NaOH-Äquivalente)

Berechnung B:
((11,4ml*20mg/ml*3083ml)/5ml)*1000 = 140,6g (NaOH-Äquivalente)

Berechnung C:
((14,45ml*20mg/ml*3083ml)/5ml)*1000 = 178,2g (NaOH-Äquivalente)

Jetzt habe ich den Gehalt der 3 Chemikalien bestimmt (glaube ich zumindest, dass ich dies getan habe):

Na2S= (B-A)*2 = 54,3g (NaOH-Äquivalente)
NaOH= B-(B-A)*2 = 86,3g (NaOH-Äquivalente)
Na2CO3 = C-B = 37,6g (NaOH-Äquivalente)

Bedeutet dies, dass in meiner Weißlauge tatsächlich 54,3g Na2S sind? Ich bin verwirrt wegen dieser NaOH-Äquivalenten.
Die NaOH-Äquivalente sagt doch quasi aus, dass bei dieser Menge NaOH der Anteil an Basen und Säuren in meiner Lösung gleich ist!?

Ich bin mir nicht wirklich im Klaren, was genau mir diese Ergebnisse sagen. Das Gleiche habe ich dann an der Schwarzlauge durchgeführt.

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Erklärung des ABC-Tests und Interpretation der Ergebnisse

Der ABC-Test ist ein analytisches Verfahren, das zur qualitativen und quantitativen Analyse von Laugezusammensetzungen in Lösungen verwendet wird. In Ihrem Fall wird der Test benutzt, um die Konzentrationen von \( \text{NaOH} \), \( \text{Na}_2\text{S} \) und \( \text{Na}_2\text{CO}_3 \) in Weiß- und Schwarzlauge zu bestimmen. Die Titration erfolgt mit \( \text{HCl} \) \( 0,5 \) mol/L.

Bei der Titration reagieren die Alkalien \( \text{NaOH} \), \( \text{Na}_2\text{S} \), und \( \text{Na}_2\text{CO}_3 \) in verschiedenen Stufen mit \( \text{HCl} \). Die Stufen werden durch die Veränderung des pH-Wertes angezeigt und korrespondieren mit den Umschlagspunkten, an denen der Verbrauch von \( \text{HCl} \) notiert wird.

Berechnung und Interpretation

- Berechnung A repräsentiert die Gesamtmenge der NaOH-Äquivalente bis zum ersten Umschlagspunkt, der vermutlich der vollständigen Neutralisation von \( \text{NaOH} \) entspricht.
- Berechnung B geht bis zum zweiten Umschlagspunkt, der wahrscheinlich die Neutralisation von \( \text{NaOH} \) und \( \text{Na}_2\text{S} \) umfasst.
- Berechnung C schließlich deckt bis zum dritten Umschlagspunkt die Neutralisation aller drei Chemikalien ab.

Die Differenz zwischen den berechneten Äquivalenten gibt Informationen über die Anteile der einzelnen Komponenten:

- \( \text{Na}_2\text{S} \) wird durch die Differenz zwischen den ersten beiden Punkten ermittelt (\( \text{B} - \text{A} \)), da \( \text{Na}_2\text{S} \) nach \( \text{NaOH} \) reagiert.
- \( \text{NaOH} \) wird durch Korrektur der \( B \)-Werte um die aus \( \text{Na}_2\text{S} \) resultierenden \( \text{NaOH} \)-Äquivalente berechnet.
- \( \text{Na}_2\text{CO}_3 \) wird schließlich durch die Differenz zwischen den letzten beiden Punkten (\( \text{C} - \text{B} \)) bestimmt.

Letztendlich erfassen Ihre Berechnungen die Gesamtmengen der Stoffe als \( \text{NaOH} \)-Äquivalente, was bedeutet, dass die angegebenen Gewichte nicht direkt die tatsächlichen Mengen von \( \text{Na}_2\text{S} \) und \( \text{Na}_2\text{CO}_3 \) in Ihrer Lösung wiedergeben, sondern vielmehr, wie viel \( \text{NaOH} \) benötigt werden würde, um denselben Neutralisationseffekt wie die jeweilige Menge von \( \text{Na}_2\text{S} \) und \( \text{Na}_2\text{CO}_3 \) zu erzielen.

Analyse der Ergebnisse

Die von Ihnen berechneten Werte (54,3 g für \( \text{Na}_2\text{S} \), 86,3 g für \( \text{NaOH} \), und 37,6 g für \( \text{Na}_2\text{CO}_3 \)) als \( \text{NaOH} \)-Äquivalente stellen die Mengen dar, die für die Neutralisation notwendig wären, nicht unbedingt die tatsächlichen Massen der Verbindungen in der Lösung. Es ist wichtig zu verstehen, dass diese Methode eine indirekte Quantifizierung der Komponenten über ihre Neutralisationskapazität bietet.

Um die wirklichen Massen Ihrer interessierenden Stoffe zu bestimmen, müssten Sie die Äquivalenz zwischen der Neutralisationskapazität und der tatsächlichen Masse der Verbindungen herstellen. Die Berechnung basiert auf den Stöchiometrien der Neutralisationsreaktionen und der molaren Massen der Chemikalien.

In Ihrer Fragestellung scheint es jedoch einige Unklarheiten in der Berechnung und Interpretation zu geben, insbesondere bei der direkten Gleichsetzung von \( \text{NaOH} \)-Äquivalenten mit den Massen der Chemikalien. Es wäre notwendig, genauer auf die stöchiometrischen Verhältnisse und die spezifischen Reaktionen, die bei der Titration ablaufen, einzugehen, um eine präzise Bestimmung der tatsächlichen Konzentrationen zu erreichen.
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