Kemikaaleja käsiteltäessä on usein tärkeää tietää, kuinka paljon tiettyä kemikaalia olet tekemisissä. On olemassa useita menetelmiä, joita voit käyttää näiden tietojen saamiseen riippuen työskentelemistäsi aineista ja käytettävissä olevista laitteista. Monissa tapauksissa on hyödyllistä piirtää myös tiedot, joten et ole vain tekemisissä raakalukujen kanssa. Kaavio antaa sinulle perspektiivin ja tekee useista datapisteistä usein yhdellä silmäyksellä. Tätä varten yleisimmin käytetyt kaaviot ovat titrauskäyrät.
TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)
Titrauskäyrä on käyrä, joka näyttää sekä kemikaalin tilavuuden että kyseistä kemikaalia sisältävän liuoksen pH: n kaksiulotteisella akselilla. Tilavuus on esitetty itsenäisenä muuttujana, kun taas pH on riippuvainen muuttuja.
Mitä ovat titraukset?
Titrat ovat kemiallisen analyysin muoto, joka on hyödyllinen määritettäessä tietyn kemiallisen komponentin pitoisuus liuoksessa. Titrausta käytetään, kun mitattava kemikaali on tiedossa, mutta sen tilavuus liuoksessa ei ole tiedossa. Titrauksessa mitattu määrä liuosta, jolla on tunnettu pitoisuus (tunnetaan titrantina), lisätään liuokseen, jonka konsentraatio on tuntematon (tunnetaan analyytinä). Kun näiden kahden liuoksen välinen kemiallinen reaktio on saatu päätökseen, mitataan lopullisessa liuoksessa olevan mitatun kemikaalin tilavuuden määrittämiseksi. Koska titrantin koostumus on tiedossa ja kaikki liuoksessa olevat kemikaalit on tunnistettu, näitä tietoja käytetään määrittämään, kuinka suuri osa kemikaalista on analyytissä.
Titrauskäyrät
Titrauskäyrät ovat kaavioita, jotka näyttävät titrauksen keräämät tiedot. Tiedot näytetään kaksiulotteisella akselilla, tyypillisesti kemiallisen tilavuuden kanssa vaaka-akselilla ja liuoksen pH-arvon pystyakselilla. Kaavion käyrä osoittaa muutoksen liuoksen pH: ssa, kun kemikaalin tilavuus muuttuu titraattorin lisäämisen vuoksi. Kemiallinen tilavuus on graafissa riippumaton muuttuja, kun taas pH (joka muuttuu mitatun kemikaalin tilavuuden kasvaessa) on riippuvainen muuttuja.
Titrauskaavion lukeminen
Titrauskäyrät osoittavat, miten liuoksen pH muuttuu, kun tunnettua kemikaalia lisätään liuokseen mikä tahansa käyrän piste antaa sinulle tietoa liuoksen pH: sta tunnetun kemikaalin tilavuutena kasvaa. Kaavio kuvaa tyypillisesti pH: n asteittaista nousua, kunnes lähes kaikki liuoksessa olevat vetyionit neutraloidaan; tässä vaiheessa kaavio kasvaa voimakkaasti. Tämä melkein pystysuora liike jatkuu, kunnes ratkaisu alkaa muuttua perustasoksi, jolloin graafi tasoittuu jälleen. Lähes kaikki happojen tai emästen titrauskäyrät noudattavat samaa muotoa.
Käyrää käyttämällä piste, jossa neutralointi tapahtuu (osoitetaan käyrän jyrkällä siirtymällä), voi olla löydetty, samoin kuin vastaavuuspiste, jossa ratkaisu saavuttaa tasapainon (joka on puolivälissä jyrkkää kaltevuus). Piste, jossa pH taas tasaantuu, on myös selvästi nähtävissä. Näiden pisteiden (ja toisinaan muiden viivan varrella olevien pisteiden) ja muiden tietojen käyttäminen kemikaalien mukana, on mahdollista laskea tunnetun kemikaalin pitoisuus kemikaalin sisällä analyytti.