W metodzie Wardera oznacza się skład mieszaniny zawierającej NaOH i Na2CO3 na podstawie miareczkowania kwasem do odpowiednich punktów końcowych. Kluczowe jest, aby skład próbki w trakcie analizy nie zmieniał się pod wpływem otoczenia.
Dlaczego CO2 z powietrza zniekształca wynik?
Dwutlenek węgla łatwo rozpuszcza się w wodzie i ulega uwodnieniu do kwasu węglowego (w praktyce równowaga CO2(aq)/H2CO3). Taki słaby kwas jest jednak wystarczający, aby w silnie zasadowym roztworze został natychmiast związany przez jon wodorotlenkowy. W uproszczeniu zachodzi przemiana:
CO2 + 2 OH− → CO3^2− + H2O
co w zapisie z kationem sodu odpowiada powstawaniu węglanu sodu kosztem wodorotlenku sodu.
Skutek analityczny: im dłużej próbka ma kontakt z powietrzem (i im intensywniej ją miesza się, zwiększając wymianę gaz–ciecz), tym więcej CO2 zostanie zaabsorbowane. To powoduje:
- zmniejszenie zawartości NaOH, bo jest zużywany do wiązania CO2,
- zwiększenie zawartości składnika węglanowego, bo rośnie ilość CO3^2− w próbce.
Odpowiedź "zwiększenie zawartości węglanu i zmniejszenie zawartości wodorotlenku" jest więc zgodna z kierunkiem reakcji chemicznej i wyjaśnia, czemu wymaga się natychmiastowego miareczkowania oraz niezbyt intensywnego mieszania.
Pozostałe odpowiedzi są niepoprawne, ponieważ sugerują jednoczesne zawyżenie albo jednoczesne zaniżenie obu składników, co nie wynika z mechanizmu pochłaniania CO2: CO2 nie "dodaje" wodorotlenku, tylko go zużywa, a produkt związania CO2 zwiększa frakcję form węglanowych, a nie ją zmniejsza.
Wskazówka praktyczna: aby ograniczać ten błąd, roztwory zasadowe przechowuje się szczelnie zamknięte, a analizy wykonuje możliwie szybko, unikając silnego napowietrzania próbki.
