A kémia területén a titrálás olyan folyamat, amelynek során a kémikus jó pontossággal megtalálja az oldat koncentrációját, ha tudja, milyen anyag van benne. Ez nagyon hasznos lehet a savak és bázisok, például a sósav és a nátrium-hidroxid koncentrációjának meghatározásához. Jellemzően a vegyész cseppenként ad egy második oldatot, amíg az elegy hirtelen színt vált, jelezve a titrálás végét.
Alapvető folyamat
Az ismeretlen koncentrációjú oldatot „titernek” nevezzük. A hozzáadott oldatot „titránsnak” hívják. Sav-bázis titráláskor annyi titrált adunk a titrához, hogy semlegesítse. Tehát, ha a titer bázis, a vegyész savat ad hozzá titerként.
A laboratóriumi technikus színes jelzőt ad a titernek, mielőtt az a semlegesítési pontot jelzi. Ez azért fontos, mert ha túl gyorsan hozzáadja a titrálót, a technikus a semlegesítési pontig haladhat, és nem tudja pontosan, hogy mennyi titránsra volt szükség annak eléréséhez.
Mutatók
Sav-bázis titrálás esetén a semlegesítési pont 7,0 pH-érték mellett következik be. A lakmusz jó mutató az an számára sav-bázis titrálás, mert 6,5 körüli pH-n megváltoztatja a színét - elég közel, amint ezt elmagyarázzuk lent. Mivel a mutatók reagálnak a mért oldattal, mérsékelten kell használni - ha lehetséges, csak néhány cseppet.
Ekvivalencia pont
Azt a pontot nevezzük „ekvivalenciapontnak”, amikor a titráló teljes mértékben semlegesíti az összes titert, és semleges vizet hagy. Ekkor a titráns az összes titert "felhasználta". A sav és a bázis teljesen kizárta egymást. Az ilyen kölcsönös törlés példáját szemlélteti ez a kémiai képlet:
HCl + NaOH -> NaCL + H2O
Egyensúly esetén az oldat pH-ja 7,0.
Titrálási görbe
Ha pH-mérőt használ, akkor rendszeresen rögzítheti a pH-t, amikor a titráns hozzáadódik. A pH (függőleges tengelyként) ábrázolása a titráló térfogatához viszonyítva olyan meredek görbét eredményezne, amely különösen meredek az ekvivalencia pont körül. A PH a H3O + koncentrációja az oldatban. Egy vagy két csepp semleges oldathoz adása nagyban megváltoztatja a H3O + koncentrációt, 10-szeres vagy annál nagyobb mértékben. A hozzáadott mennyiség megduplázása közel sem változtatja meg a koncentrációt. Ez az, ami miatt a titrálási görbe olyan meredek az adott régióban, és ezért az ekvivalencia pontot olyan könnyen azonosíthatja a grafikonon. A titrálás semlegesítéséhez szükséges titráló mennyiséget ezért könnyű pontosan meghatározni.
Potenciometrikus titrálás
A titrálási görbe a titránssal szembeni vezetőképességet is ábrázolja (függőleges tengelyként). Savak és bázisok vezetik az áramot. Ezért mérheti a vezetőképességet úgy, hogy az elektródákat behelyezi a titerbe. Az elektródákat egy elemhez és ampermérőhöz (vagy voltmérőhöz) kell csatlakoztatni. A titrálási görbe az ekvivalencia pontnál hirtelen megváltozik. Ebben az esetben a vezetőképességnek észrevehető minimuma lesz az egyenértékűségi ponton. Ennek a módszernek az az előnye, hogy nincs szüksége indikátorra, amely befolyásolhatja a semlegesítési reakciót vagy részt vehet benne, befolyásolva annak eredményeit.