Który wskaźnik chemiczny jest stosowany przy oznaczaniu zawartości soli metodą Mohra w produktach żywnościowych?
A. Fenoloftaleina.
B. Skrobia.
C. Chromian (VI) potasu.
D. Oranż metylowy.
Pytanie z egzaminu CKE, czerwiec 2020 (arkusz T.16-SG-20.06).
Prawidłowo wskazany wskaźnik to chromian (VI) potasu, bo właśnie na nim opiera się klasyczna metoda Mohra oznaczania chlorków, czyli w praktyce zawartości soli kuchennej (NaCl) w produktach spożywczych. W tej metodzie miareczkuje się roztwór chlorków azotanem (V) srebra. Najpierw strącają się białe osady chlorku srebra, a dopiero po zużyciu prawie wszystkich jonów chlorkowych zaczyna powstawać ceglastoczerwony osad chromianu srebra. I ten moment pojawienia się trwałego zabarwienia jest właśnie punktem końcowym miareczkowania. Chromian (VI) potasu pełni więc rolę wskaźnika adsorpcyjnego, bardzo charakterystycznego dla metody Mohra. W laboratoriach kontroli jakości żywności, zgodnie z normami i wytycznymi (np. PN-EN, dawniej PN-ISO dla oznaczania chlorków), dokładnie ta zasada jest stosowana przy badaniu zawartości soli w pieczywie, serach, wędlinach czy konserwach. Oczywiście trzeba zachować odpowiednie warunki: odczyn roztworu powinien być bliski obojętnemu, bo przy zbyt kwaśnym pH chromiany przechodzą w dichromiany, a przy zbyt zasadowym może strącać się wodorotlenek srebra. Z mojego doświadczenia dobrze jest pamiętać też o kolejności – najpierw dodajemy określoną ilość wskaźnika chromianowego, dopiero potem miareczkujemy azotanem srebra, mieszając spokojnie próbkę, żeby osad był równomiernie rozłożony. W praktyce przemysłu spożywczego ta metoda jest nadal popularna, bo jest stosunkowo szybka, tania i wystarczająco dokładna do rutynowej kontroli partii produkcyjnych. Moim zdaniem warto ją dobrze opanować, bo pojawia się zarówno na egzaminach, jak i w realnej pracy w laboratorium zakładowym.
W analizie zawartości soli metodą Mohra kluczowe jest zrozumienie, że mamy do czynienia z miareczkowaniem strąceniowym jonów chlorkowych azotanem (V) srebra, a więc z procesem ściśle jonowym i zależnym od powstawania osadu. Dlatego dobór wskaźnika nie może być przypadkowy ani oparty tylko na skojarzeniach z innymi znanymi analizami. Skrobia kojarzy się wielu osobom z klasycznym oznaczaniem jodu, bo tworzy charakterystyczny granatowy kompleks. To jest świetne w miareczkowaniach jodometrycznych, ale całkowicie nieprzydatne w metodzie Mohra, gdzie nie pojawiają się wolne cząsteczki jodu ani związki, które dawałyby barwny kompleks ze skrobią. Użycie skrobi nie da tu wyraźnej zmiany barwy, więc punkt końcowy byłby praktycznie niewidoczny. Fenoloftaleina to z kolei typowy wskaźnik kwasowo-zasadowy, stosowany w miareczkowaniach pH-metrycznych, głównie przy oznaczaniu zasadowości lub kwasowości. Zmienia barwę w zakresie pH około 8,2–10, co jest idealne np. do oznaczania kwasowości ogólnej w produktach spożywczych, ale kompletnie rozmija się z zasadą metody Mohra. W tej metodzie nie szukamy skoku pH, tylko momentu, w którym zaczyna się strącać barwny osad chromianu srebra w obecności nadmiaru jonów srebra. Oranż metylowy również jest wskaźnikiem kwasowo-zasadowym, używanym głównie przy miareczkowaniu mocnych kwasów mocnymi zasadami w środowisku wodnym, bo zmienia barwę w zakresie pH ok. 3,1–4,4. Typowy błąd myślowy polega na tym, że ktoś kojarzy "wskaźnik" tylko z miareczkowaniem kwas-zasada i automatycznie wybiera fenoloftaleinę albo oranż metylowy. Tymczasem w metodzie Mohra potrzebny jest wskaźnik, który zmienia wygląd układu w wyniku reakcji strącania, a nie zmiany odczynu. Chromian (VI) potasu właśnie to robi: w momencie pojawienia się niewielkiego nadmiaru jonów srebra w stosunku do jonów chlorkowych zaczyna się tworzyć charakterystyczny ceglastoczerwony osad chromianu srebra. To jest zgodne z dobrą praktyką analizy fizykochemicznej – wskaźnik musi być chemicznie powiązany z mechanizmem reakcji, a nie dobrany losowo. Dlatego wszystkie wskaźniki typowo pH-owe albo związane z jodem w tej metodzie po prostu nie zadziałają zgodnie z założeniami i prowadzą do błędnych wyników lub całkowitego braku widocznego punktu końcowego.