Volumetrijska analiza općeniti je pojam za metodu u kvantitativnoj kemijskoj analizi u kojoj se količina tvari određuje mjerenjem volumena koji tvar zauzima. Obično se koristi za određivanje nepoznate koncentracije poznatog reaktanta. Volumetrijska analiza često se naziva titracijom, laboratorijskom tehnikom u kojoj se jedna tvar poznate koncentracije i volumena koristi za reakciju s drugom tvari nepoznate koncentracije.
Uvod
Volumetrijsku analizu prvi je predstavio Jean Baptiste Andre Dumas, francuski kemičar. Pomoću njega je odredio udio dušika u kombinaciji s drugim elementima u organskim spojevima, prema Encyclopedia Britannica. Dumas je izgarao uzorak spoja poznate težine u peći pod uvjetima koji su osigurali pretvorbu cjelokupnog dušika u elementarni plin dušika ili N2.
Povijest
U Dumasovom eksperimentu, dušik iz peći zatim je prenošen u struji ugljičnog dioksida i prebačen u jaku alkalnu otopinu. Otopina je upila ugljični dioksid i ostavila dušik da se akumulira u cijevi. Prema Britannica.com, masa dušika tada je izračunata iz volumena koji je zauzimao pod poznatim uvjetima tlaka i temperature. Kao rezultat, utvrđen je udio dušika u uzorku.
Titracija
Titracija je postupak dobivanja kvantitativnih informacija iz određenog uzorka, prema Sveučilištu Waterloo, koji uključuje brzu kemijsku reakciju. Kada reakcija uključuje kiselinu i bazu, metoda se naziva kiselinsko-bazna titracija. Kada reakcija uključuje oksidaciju i redukciju, metoda se naziva redoks titracijom.
Koristi
Volumetrijska analiza koristi se u srednjoškolskim i fakultetskim kemijskim laboratorijima za određivanje koncentracija nepoznatih tvari. Titrant (poznata otopina) dodaje se poznatoj količini analita (nepoznata otopina) i dolazi do reakcije. Poznavanje volumena titranta omogućava studentu da odredi koncentraciju nepoznate tvari. Medicinski laboratoriji i bolnice u osnovi koriste automatiziranu opremu za titraciju u istu svrhu.
Primjeri
Volumetrijska analiza i titracija široko se koriste u raznim industrijama, jer se smatraju osnovnom tehnikom u analitičkoj kemiji. Primjerice, titracija se može koristiti u industriji biodizela za određivanje kiselosti uzorka biljnog ulja. Znajući preciznu količinu baze koja je potrebna za neutraliziranje uzorka biljnog ulja, znanstvenici znaju koliko baze treba dodati da bi se neutralizirala cijela količina. Titracija ima sličnu uporabu u petrokemijskoj i prehrambenoj industriji. Na primjer, titracija kiseline može se koristiti za određivanje sadržaja slobodnih masnih kiselina u ulju; redoks titracija se može koristiti za određivanje količine nezasićenih masnih kiselina; a metoda titriranja Karl Fischer može se koristiti za analizu količina vode u tragovima koja se nalazi u tvari.