KOH，NaOH中の炭酸の除去

質問

実験でKOH，NaOHを用いています．
けれども実験中KOH，NaOH水溶液が炭酸を吸ってしまう
ことに困っています．
もともとKOHなどはよい二酸化炭素吸収剤ということは
知っているのですが，その炭酸がいらないので
どうしようか考えています．
普通の水であればArバブルや沸騰させる事で
炭酸を除けるとのことですが同じように
NaOH水溶液についても取り除けるのでしょうか?
困っています．どなたかわかるかた教えてください

回答No.7

loveobo

まずは「お礼」です。このＱ＆Ａを拝見して、JIS規格のWEB公開を
知りました。少し前まではリストしか公開されていなかったのです。
＃６さんも「思わぬ収穫」ではないでしょうか？？
さて、Web版JIS K8001-1998を見てみましたが、＃６ご紹介の
18.3＆19.1に相当しそうなのは、p.31の（19）水酸化ナトリウム
だけみたいですね。ここでは、上位概念が4.5「滴定用溶液」ですから、
CO2によるファクターの変動に配慮されているようですが、炭酸根の
除去は出てきませんね。

＃６さん命名の「水酸化バリウム法」は、水に易性のNa2CO3やNaHCO3
を難溶性のBaCO3に変えて沈澱させてしまう原理ですね。
BaCO3の溶解度（溶解度積）データを探せば、添加すべきバリウム塩の
量を設定できそうに思いますが、いかがでしょうか？

当方では試算してませんので、外したらゴメンなさい。

補足

あぁ，最近だったのですね．あほでも調べてみてよかったと思います．
溶解度積をもとに出したいときはCO3の量を認識しなければいけないと思いますが時間経過とともに変わっていくと思うので厳密には取り除けないという事になるのでしょうか?うーん，難しそうです．

回答No.6

anisol

＞JISの規格を見たのですが（Web上で）

えっ、JISってWebで見れるんですか？ko-masaさんの大学等でデータベースがあるのでしょうか。すみません、教えて下さい。
私の参照したのはJIS K8001-1992、つまり1992年改正のものなので最新の規格とは変わってるかもしれませんが、
4. 試験用溶液類
　4.5 滴定用溶液
　　(18.3) 0.1 mol/l水酸化カリウム溶液
　　(19.1) 1 mol/l水酸化ナトリウム溶液
の項目です。「水酸化バリウム法」は私が勝手に名づけてしまったんですが、No. 2前半で回答した方法です。(18.3)の項目でこの方法が使われています。「濃厚溶液による方法」は(19.1)の項目で使われています。規格中にこの言葉が出てくるわけじゃありません、水酸化ナトリウム165g+水150mL→4～5日放置→上澄み54mL　この部分です。これは化学大辞典（東京化学同人）に「セーレンセン原液」、化学大辞典（共立出版）に「セーレンセン油状ろ液」の項目で簡単な説明があるので参照してください。いずれも特に特殊な方法というわけではなく、定量分析の教科書に載っていることもあるかと思います。

厳密にどの程度まで炭酸塩が除けるかは「グメリン(Gmelins Handbuch der anorganischen Chemie)」で水酸化ナトリウム中の炭酸ナトリウムの溶解度のデータなどを調べればわかるかもしれませんが、そこまで気にするのだったら操作もすべて不活性ガスを満たしたグローブボックス中で、なんていう大げさなことになるような気がします。

補足

http://www.jisc.go.jp/
のJISをご覧になりたい方という項目で普通に見れましたよ．ただそこのものは1998年のもので
18.3の項目はありませんでした.
「水酸化バリウム法」についても何か載っている
ものがあれば教えてください.おねがいします

回答No.5

rei00

> 普通の水であればArバブルや沸騰させる事で炭酸を除ける
> とのことですが同じようにNaOH水溶液についても取り除ける
> のでしょうか?

　「普通の水」とは「中性の水」の事でしょうか？　この場合，溶けた二酸化炭素は次の平衡状態で存在します。

　　　CO2 ＋ H2O ←→ H2CO3 ←→ H(+) ＋ HCO3(-)

　ですので，Ar バブルや沸騰させる事で平衡を左へずらせて，炭酸を除く事が可能です。

　しかし，NaOH 水溶液などでは次の反応になります。

　　　CO2 ＋ NaOH → Na(+) ＋ HCO3(-)

　この場合，溶けた二酸化炭素の殆どが炭酸イオンになっていますから，Ar バブルや沸騰させる事で炭酸を除く事は困難だと思います。

　ところで，炭酸が存在すると何故ダメなんでしょうか？　pH の問題でしょうか？　反応に邪魔でしょうか？　それを補足されれば，別の観点からの回答も得られると思いますが・・・。

補足

わかりやすい説明ありがとうございます．
反応に邪魔なのです．炭酸塩ができないようにしたいのですが・・．
よろしくお願いします．

回答No.4

anisol

補足の点について。
早見表を見ると水酸化ナトリウム濃度50％で19.06Mですが、正確な濃度は調整後に滴定で求めるということになると思います。
JIS K8001-1992（試薬試験方法通則）では水酸化カリウム溶液が水酸化バリウム法で、水酸化ナトリウム溶液が濃厚溶液による方法で調製しています。確認してみてください。水酸化ナトリウム165g+水150mL→4～5日放置→上澄み54mL→+水（→1L）これで約1Mになるようです。

お礼

すみません．水酸化バリウム法と濃厚溶液法について
詳しく載っているものなど教えていただけませんか?一番それが役に立ちそうです．お願いします

補足

ばかですみません．JISの規格を見たのですが（Web上で）水酸化バリウム法や濃厚溶液による方法という
ところが見当たりませんでした.
水酸化ナトリウム165g＋・・・というところは見つかったのですが．ナトリウムのペレットをそのまま
水（二酸化炭素を除いた水）に入れただけですが,
ちゃんともともとのNa2CO3を除去できているのでしょうか・

回答No.3

marimo_cx

結局のところ程度問題ですから、どの程度排除したいのかではないでしょうか？

水について、煮沸程度のことでいいのであれば、多分イオン交換水のほうが除去率高いのではないでしょうか？定量してみたことはないので予測ですが。
超純水はそもそも製造プラントが無いと使えませんから（交換水も同じですけど、交換水製造機なんてガスボンベ位の大きさしかないですからね）、今無い所でどうこうしようと言うのは現実離れしていますから。
# 超純水と呼ばれるランクの純水は空気中に出しただけでもう超純水とは呼べなくなるほどの純度ですから。

製造工程や保存中に試薬に含まれてしまう炭酸が問題になるなら、もう炭酸ガスを排した実験装置内で製造するしかないのではないでしょうか？KOHなんて金属カリウムを水に放り込めば出来てしまうのですから、出来たところで濃度を計って使用するしかないかと。

回答No.2

anisol

水酸化バリウムの水溶液を過剰にならないように加えれば、炭酸アルカリは炭酸バリウムの沈殿として除かれます。
　　Na2CO3 + Ba(OH)2 = 2NaOH + BaCO3

水酸化ナトリウムの場合、その濃厚水溶液（例えば水酸化ナトリウム1+水1、セーレンセン油状ろ液）には炭酸塩が溶けにくいことを利用して、これを二酸化炭素を含まない水で薄める方法があります。

補足

後半の方について詳しく教えてください.濃度にすれば何Mくらいになるのでしょうか？

回答No.1

marimo_cx

結局のところ問題点は実験中に空気中からCO2を吸収してしまうことが問題なんでしょうか？それとも溶解するための原水に入っている炭酸イオンが問題なのでしょうか？

前者なら装置を窒素雰囲気中に置いてしまうとかしないといけないでしょうし、後者でイオン交換水を使っても駄目なら超純水使わなければならないし、ちょっと条件（要求仕様？）が判りかねます。

補足

早くありがとうございます．KOHというのが問題です．
1.もともと固体KOHが含んでいるK2CO3
2.原水が含んでいるCO2
3.実験中に取り込まれる可能性のあるCO2（空気中）

です．2.3はバブルしたり嫌気下にすれば大丈夫
のように思うのですが1は水に溶解後取り除けるのか
わかりません．
お願いします．
あとイオン交換水,超純水では脱炭酸されているのでしょうか?