Volumetrisk analyse er en generel betegnelse for en metode til kvantitativ kemisk analyse, hvor mængden af et stof bestemmes af målingen af det volumen, stoffet optager. Det bruges almindeligvis til at bestemme den ukendte koncentration af en kendt reaktant. Volumetrisk analyse omtales ofte som titrering, en laboratorieteknik, hvor et stof med kendt koncentration og volumen bruges til at reagere med et andet stof med ukendt koncentration.
Introduktion
Volumetrisk analyse blev først introduceret af Jean Baptiste Andre Dumas, en fransk kemiker. Han brugte det til at bestemme andelen af kvælstof kombineret med andre grundstoffer i organiske forbindelser, ifølge Encyclopedia Britannica. Dumas brændte en prøve af en forbindelse med kendt vægt i en ovn under betingelser, der sikrede omdannelse af alt kvælstof til elementær nitrogengas eller N2.
Historie
I Dumas 'eksperiment blev nitrogenet fra ovnen derefter båret i en strøm af kuldioxid og ledt ind i en stærk alkaliopløsning. Opløsningen absorberede kuldioxid og lod kvælstoffet akkumuleres i røret. Ifølge Britannica.com blev kvælstofets masse derefter beregnet ud fra det volumen, det besatte under de kendte betingelser for tryk og temperatur. Som et resultat blev andelen af nitrogen i prøven bestemt.
Titrering
Titrering er processen med at opnå kvantitativ information fra en given prøve ifølge University of Waterloo, der involverer en hurtig kemisk reaktion. Når reaktionen involverer en syre og en base, betegnes metoden som en syrebasetitrering. Når reaktionen involverer oxidation og reduktion, kaldes metoden en redox titrering.
Anvendelser
Volumetrisk analyse bruges i kemilaboratorier i gymnasiet og college for at bestemme koncentrationer af ukendte stoffer. Titreringen (den kendte opløsning) tilsættes til en kendt mængde analyt (ukendt opløsning), og en reaktion finder sted. At kende volumen af titreringen giver den studerende mulighed for at bestemme koncentrationen af det ukendte stof. Medicinske laboratorier og hospitaler bruger automatiseret titreringsudstyr til stort set det samme formål.
Eksempler
Volumetrisk analyse og titrering anvendes i vid udstrækning i en række industrier, fordi de betragtes som en grundlæggende teknik inden for analytisk kemi. For eksempel kan titrering anvendes af biodieselindustrien til at bestemme surheden af en prøve af vegetabilsk olie. Ved at kende den nøjagtige mængde base, der er nødvendig for at neutralisere en prøve af vegetabilsk olie, ved forskere, hvor meget base der skal tilføjes for at neutralisere hele mængden. Titrering har lignende anvendelser i petrokemisk industri og fødevareindustri. F.eks. Kan en syretitrering anvendes til at bestemme fri fedtsyreindhold i en olie; en redox titrering kan anvendes til at bestemme mængden af umættede fedtsyrer; og Karl Fischer-titreringsmetoden kan anvendes til at analysere spormængder af vand fundet i et stof.