El análisis volumétrico es un término general para un método de análisis químico cuantitativo en el que la cantidad de una sustancia se determina midiendo el volumen que ocupa la sustancia. Se usa comúnmente para determinar la concentración desconocida de un reactivo conocido. El análisis volumétrico a menudo se denomina titulación, una técnica de laboratorio en la que se usa una sustancia de concentración y volumen conocidos para reaccionar con otra sustancia de concentración desconocida.
Introducción
El análisis volumétrico fue introducido por primera vez por Jean Baptiste Andre Dumas, un químico francés. Lo usó para determinar la proporción de nitrógeno combinado con otros elementos en compuestos orgánicos, según la Enciclopedia Británica. Dumas quemó una muestra de un compuesto de peso conocido en un horno en condiciones que aseguraron la conversión de todo el nitrógeno en gas nitrógeno elemental o N2.
Historia
En el experimento de Dumas, el nitrógeno del horno se transportó luego en una corriente de dióxido de carbono y se pasó a una solución alcalina fuerte. La solución absorbió el dióxido de carbono y permitió que el nitrógeno se acumulara en el tubo. Según Britannica.com, la masa del nitrógeno se calculó a partir del volumen que ocupaba en las condiciones conocidas de presión y temperatura. Como resultado, se determinó la proporción de nitrógeno en la muestra.
Valoración
La titulación es el proceso de obtener información cuantitativa de una muestra determinada, según la Universidad de Waterloo, que implica una reacción química rápida. Cuando la reacción involucra un ácido y una base, el método se denomina titulación ácido-base. Cuando la reacción implica oxidación y reducción, el método se denomina titulación redox.
Usos
El análisis volumétrico se utiliza en los laboratorios de química de la escuela secundaria y la universidad para determinar las concentraciones de sustancias desconocidas. El valorante (la solución conocida) se agrega a una cantidad conocida de analito (solución desconocida) y tiene lugar una reacción. Conocer el volumen del valorante permite al estudiante determinar la concentración de la sustancia desconocida. Los laboratorios médicos y los hospitales utilizan equipos de valoración automatizados básicamente con el mismo propósito.
Ejemplos de
El análisis volumétrico y la titulación se utilizan ampliamente en una variedad de industrias porque se consideran una técnica básica en química analítica. Por ejemplo, la industria del biodiésel puede utilizar la titulación para determinar la acidez de una muestra de aceite vegetal. Al conocer la cantidad precisa de base que se necesita para neutralizar una muestra de aceite vegetal, los científicos saben cuánta base agregar para neutralizar la cantidad total. La titulación tiene usos similares en las industrias petroquímica y alimentaria. Por ejemplo, se puede usar una valoración con ácido para determinar el contenido de ácidos grasos libres de un aceite; se puede usar una titulación redox para determinar la cantidad de ácidos grasos insaturados; y el método de valoración de Karl Fischer se puede utilizar para analizar trazas de agua que se encuentran en una sustancia.