В химията титруването е процес, чрез който химик може да намери концентрацията на разтвор с добра точност, ако знае какво вещество има в него. Това може да бъде много удобно за определяне на концентрациите на киселини и основи, като солна киселина и натриев хидроксид. Обикновено химикът добавя втори разтвор, капка по капка, докато сместа внезапно промени цвета си, което сигнализира за края на титруването.
Основен процес
Разтворът с неизвестна концентрация се нарича „титър“. Добавеният разтвор се нарича „титрант“. При киселинно-алкално титруване към титъра се добавя достатъчно титрант, който да го неутрализира. Така че, ако титърът е основа, химик добавя киселина като титър.
Лабораторен техник добавя цветен индикатор към титъра, преди да посочи точката на неутрализация. Това е важно, защото ако добави титранта твърде бързо, техникът може да премине точно до точката на неутрализация и да не знае точно колко титрант е бил необходим, за да го достигне.
Индикатори
При киселинно-алкално титруване точката на неутрализация се получава при рН 7,0. Лакмусът е добър показател за киселинно-алкално титруване, тъй като променя цвета си при рН около 6,5 - достатъчно близо, както ще бъде обяснено По-долу. Тъй като индикаторите реагират с измервания разтвор, те трябва да се използват умерено - само няколко капки, ако е възможно.
Точка на еквивалентност
Точката, в която титрантът напълно неутрализира целия титър, оставяйки неутрална вода, се нарича „точка на еквивалентност“. Това е, когато титрантът е "изразходвал" целия титър. Киселината и основата напълно се анулират взаимно. Пример за този вид взаимно анулиране е илюстриран в тази химическа формула:
HCl + NaOH -> NaCL + H2О
При равновесие рН на разтвора е 7,0.
Крива на титруване
Ако използвате рН-метър, можете да записвате рН редовно при добавяне на титрант. График на рН (като вертикална ос) спрямо обема на титранта би създал наклонена крива, която е особено стръмна около точката на еквивалентност. PH е мярка за концентрацията на H3O + в разтвор. Добавянето на една или две капки към неутрален разтвор значително променя концентрацията на H3O + с коефициент 10 или повече. Удвояването на добавеното количество не променя концентрацията почти толкова. Това прави кривата на титруване толкова стръмна в този един регион и следователно прави точката на еквивалентност толкова лесна за идентифициране в графиката. Следователно количеството титрант, необходимо за неутрализиране на титъра, е лесно да се определи точно количествено.
Потенциометрично титруване
Кривата на титруване може също да изобрази проводимостта (като вертикалната ос) спрямо титранта. Киселините и основите провеждат електричество. Следователно можете да измерите проводимостта, като вкарате електроди в титъра. Електродите ще бъдат прикрепени към батерия и амперметър (или волтметър). Кривата на титруване ще се промени стремително в точката на еквивалентност. В този случай проводимостта ще има забележим минимум в точката на еквивалентност. Предимството на този метод е, че не се нуждае от индикатор, който би могъл да повлияе или да участва в реакцията на неутрализация, засягайки нейните резултати.