Réaction du KHP avec un excès de NaOH ou de TRIS comme réactions standards pour l'étalonnage des calorimètres de titration de 0 à 60 °C

Résumé L'étalonnage des calorimètres de titration est un problème en cours, en particulier avec les calorimètres ayant des volumes de récipients de réaction < 10 mL dans lesquels un chauffage électrique d'étalonnage est positionné à l'extérieur du récipient calorimétrique. Par conséquent, une réaction chimique avec un changement d'enthalpie connu doit être utilisée pour étalonner ces calorimètres de manière précise. Ce travail propose l'utilisation de solutions standard de phtalate acide de potassium (KHP) titrées dans des solutions d'excès d'hydroxyde de sodium (NaOH) ou d'excès de tris(hydroxyméthyl)aminométhane (TRIS) comme réactions standards pour déterminer l'exactitude collective des variables pertinentes dans une détermination du changement d'enthalpie molaire pour une réaction. Le KHP est facilement disponible en haute pureté, pesable pour une préparation facile de solutions avec des concentrations connues avec précision, stable en solution, non altéré par des réactions secondaires avec des contaminants courants tels que le CO2 atmosphérique, et non corrosif pour les matériaux utilisés dans la construction de calorimètres. Les changements d'enthalpie molaire pour ces réactions ont été calculés de 0 à 60 °C à partir de données littéraires fiables pour le pK a du KHP, le changement d'enthalpie molaire pour la protonation du TRIS, et le changement d'enthalpie molaire pour l'ionisation de l'eau. La faisabilité d'utiliser ces réactions comme normes enthalpiques a été testée dans plusieurs calorimètres : un CSC 4300 de 50 mL, un NanoITC de 185 μL, un VP-ITC de 1,4 mL, et un TAM III avec des récipients de réaction de 1 mL. Les résultats du CSC 4300 de 50 mL, qui a été étalonné avec précision avec un chauffage électrique, ont vérifié l'exactitude des valeurs standards calculées pour les changements d'enthalpie molaire des réactions proposées.