Използването на обемния анализ

Обемният анализ е общ термин за метод за количествен химичен анализ, при който количеството на веществото се определя чрез измерване на обема, който веществото заема. Обикновено се използва за определяне на неизвестната концентрация на известен реагент. Обемният анализ често се нарича титруване, лабораторна техника, при която едно вещество с известна концентрация и обем се използва за реакция с друго вещество с неизвестна концентрация.

Обемният анализ е представен за първи път от Жан Батист Андре Дюма, френски химик. Той го използва, за да определи дела на азота, комбиниран с други елементи в органичните съединения, според Encyclopedia Britannica. Дюма изгаря проба от съединение с известно тегло в пещ при условия, които осигуряват превръщането на целия азот в елементарен азотен газ или N2.

В експеримента на Дюма азотът от пещта след това се пренася в поток от въглероден диоксид и преминава в силен алкален разтвор. Разтворът абсорбира въглеродния диоксид и позволява на азота да се натрупва в епруветката. Според Britannica.com масата на азота след това се изчислява от обема, който той заема при известните условия на налягане и температура. В резултат се определя делът на азота в пробата.

Титруването е процес на получаване на количествена информация от дадена проба, според Университета на Ватерло, който включва бърза химическа реакция. Когато реакцията включва киселина и основа, методът се нарича киселинно-алкално титруване. Когато реакцията включва окисляване и редукция, методът се нарича редокс титруване.

Обемният анализ се използва в химическите лаборатории на гимназията и колежа за определяне на концентрациите на неизвестни вещества. Титрантът (известният разтвор) се добавя към известно количество аналит (неизвестен разтвор) и протича реакция. Познаването на обема на титранта позволява на ученика да определи концентрацията на неизвестното вещество. Медицинските лаборатории и болниците използват автоматизирано оборудване за титруване с основно същата цел.

Обемният анализ и титруването се използват широко в различни индустрии, защото се считат за основна техника в аналитичната химия. Например титруването може да се използва от производството на биодизел за определяне на киселинността на проба от растително масло. Познавайки точното количество основа, което е необходимо за неутрализиране на проба растително масло, учените знаят колко основа да добавят, за да неутрализират цялото количество. Титруването има сходни приложения в нефтохимическата и хранителната промишленост. Например, киселинно титруване може да се използва за определяне на съдържанието на свободни мастни киселини в масло; редокс титруване може да се използва за определяне на количеството на ненаситени мастни киселини; и методът на титруване по Karl Fischer може да се използва за анализ на следи от количество вода, открито в дадено вещество.