Mahulise analüüsi kasutusalad

Mahuline analüüs on kvantitatiivse keemilise analüüsi meetodi üldnimetus, mille puhul aine kogus määratakse aine hõivatud mahu mõõtmise teel. Seda kasutatakse tavaliselt teadaoleva reaktiivi tundmatu kontsentratsiooni määramiseks. Mahulist analüüsi nimetatakse sageli tiitrimiseks - laboritehnikaks, kus ühte teadaoleva kontsentratsiooni ja mahuga ainet kasutatakse reageerimiseks teise tundmatu kontsentratsiooniga ainega.

Volumetrilise analüüsi tutvustas esmakordselt prantsuse keemik Jean Baptiste Andre Dumas. Ta kasutas seda orgaaniliste ühendite koostises muude elementidega ühendatud lämmastiku osakaalu määramiseks, kirjutab Encyclopedia Britannica. Dumas põletas tuntud massiga ühendi proovi ahjus tingimustes, mis tagasid kogu lämmastiku muundamise gaasiliseks või lämmastikuks.

Dumas katses kanti ahjust lämmastikku seejärel süsinikdioksiidi voos ja juhiti tugevasse leeliselahusesse. Lahus neelas süsinikdioksiidi ja lasi lämmastikul torusse koguneda. Britannica.com andmetel arvutati lämmastiku mass siis mahu järgi, mille see hõivas teadaolevates rõhu ja temperatuuri tingimustes. Selle tulemusena määrati proovis lämmastiku osakaal.

Tiitrimine on Waterloo ülikooli andmetel antud proovist kvantitatiivse teabe saamise protsess, mis hõlmab kiiret keemilist reaktsiooni. Kui reaktsioon hõlmab hapet ja alust, nimetatakse meetodit happe-aluse tiitrimiseks. Kui reaktsioon hõlmab oksüdeerimist ja redutseerimist, nimetatakse meetodit redoks-tiitrimiseks.

Mahulist analüüsi kasutatakse keskkooli ja kõrgkooli keemialaborites tundmatute ainete kontsentratsioonide määramiseks. Tiiter (teadaolev lahus) lisatakse teadaolevale analüüdikogusele (tundmatu lahus) ja reaktsioon toimub. Tiitrimahu teadmine võimaldab õpilasel määrata tundmatu aine kontsentratsiooni. Meditsiinilaborid ja haiglad kasutavad automatiseeritud tiitrimisseadmeid põhimõtteliselt samal eesmärgil.

Mahuline analüüs ja tiitrimine on laialt kasutusel erinevates tööstusharudes, kuna neid peetakse analüütilise keemia põhitehnikaks. Näiteks võib biodiislikütuse tööstus kasutada tiitrimist taimeõli proovi happesuse määramiseks. Teades taimeõli proovi neutraliseerimiseks vajaliku aluse täpset kogust, teavad teadlased, kui palju alust kogu koguse neutraliseerimiseks lisada. Tiitrimist kasutatakse sarnaselt naftakeemia- ja toiduainetööstuses. Näiteks õli vabade rasvhapete sisalduse määramiseks võib kasutada happe tiitrimist; küllastumata rasvhapete koguse määramiseks võib kasutada redoks-tiitrimist; ja Karl Fischeri tiitrimismeetodit võib kasutada aines leiduvate veekoguste analüüsimiseks.