A volumetrikus elemzés a kvantitatív kémiai elemzés egyik módszerének általános fogalma, amelyben az anyag mennyiségét az anyag által elfoglalt térfogat mérésével határozzák meg. Általában egy ismert reagens ismeretlen koncentrációjának meghatározására használják. A volumetrikus elemzést gyakran titrálásnak nevezik, olyan laboratóriumi technikának, amelyben egy ismert koncentrációjú és térfogatú anyagot reagálnak egy másik, ismeretlen koncentrációjú anyaggal.
Bevezetés
A volumetrikus elemzést először Jean Baptiste Andre Dumas, francia vegyész vezette be. Azt használta, hogy meghatározza a szerves vegyületekben más elemekkel kombinált nitrogén arányát az Encyclopedia Britannica szerint. Dumas ismert tömegű vegyület mintáját égette kemencében olyan körülmények között, amelyek biztosítják az összes nitrogén átalakulását elemi nitrogéngázzá vagy N2-vé.
Történelem
Dumas kísérletében a kemencéből származó nitrogént szén-dioxid-áramban vitték át, és egy erős lúgos oldatba vitték. Az oldat elnyelte a szén-dioxidot, és hagyta, hogy a nitrogén felhalmozódjon a csőben. A Britannica.com szerint ezután a nitrogén tömegét abból a térfogatból számították ki, amelyet az ismert nyomás- és hőmérsékleti körülmények között elfoglalt. Ennek eredményeként meghatároztuk a mintában a nitrogén arányát.
Titrálás
A titrálás egy kvantitatív információ megszerzésének folyamata egy adott mintából a Waterloo Egyetem szerint, amely gyors kémiai reakcióval jár. Ha a reakció savat és bázist foglal magában, az eljárást sav-bázis titrálásnak nevezzük. Ha a reakció oxidációval és redukcióval jár, a módszert redox-titrálásnak nevezik.
Használ
Térfogat-analízist alkalmaznak a középiskolai és főiskolai kémiai laboratóriumokban az ismeretlen anyagok koncentrációjának meghatározására. A titrálót (az ismert oldatot) hozzáadjuk ismert mennyiségű analithoz (ismeretlen oldat), és reakció megy végbe. A titráló térfogatának ismerete lehetővé teszi a hallgató számára, hogy meghatározza az ismeretlen anyag koncentrációját. Az orvosi laboratóriumok és kórházak automatizált titráló berendezéseket használnak alapvetően ugyanarra a célra.
Példák
A volumetrikus elemzés és a titrálás széles körben elterjedt a különféle iparágakban, mivel az analitikai kémia alapvető technikájának számítanak. Például a biodízelipar titrálást használhat a növényi olajminta savasságának meghatározására. A növényi olajminta semlegesítéséhez szükséges bázis pontos mennyiségének ismeretében a tudósok tudják, hogy mennyi bázist kell hozzáadni a teljes mennyiség semlegesítéséhez. A titrálást hasonlóan alkalmazzák a petrolkémiai és az élelmiszeriparban. Például sav-titrálással lehet meghatározni egy olaj szabad zsírsavtartalmát; redox-titrálás alkalmazható a telítetlen zsírsavak mennyiségének meghatározásához; és a Karl Fischer-titrálási módszer használható az anyagban található nyomok vízmennyiségének elemzésére.