L'analisi volumetrica è un termine generale per un metodo nell'analisi chimica quantitativa in cui la quantità di una sostanza è determinata dalla misurazione del volume che la sostanza occupa. È comunemente usato per determinare la concentrazione sconosciuta di un reagente noto. L'analisi volumetrica viene spesso definita titolazione, una tecnica di laboratorio in cui una sostanza di concentrazione e volume noti viene utilizzata per reagire con un'altra sostanza di concentrazione sconosciuta.
introduzione
L'analisi volumetrica è stata introdotta per la prima volta da Jean Baptiste Andre Dumas, un chimico francese. Lo ha usato per determinare la proporzione di azoto combinato con altri elementi nei composti organici, secondo l'Enciclopedia Britannica. Dumas ha bruciato un campione di un composto di peso noto in un forno in condizioni che garantissero la conversione di tutto l'azoto in gas di azoto elementare o N2.
Storia
Nell'esperimento di Dumas, l'azoto della fornace veniva quindi trasportato in un flusso di anidride carbonica e passato in una soluzione alcalina forte. La soluzione ha assorbito l'anidride carbonica e ha permesso all'azoto di accumularsi nel tubo. Secondo Britannica.com, la massa dell'azoto è stata quindi calcolata dal volume che occupava nelle condizioni note di pressione e temperatura. Di conseguenza, è stata determinata la proporzione di azoto nel campione.
Titolazione
La titolazione è il processo per ottenere informazioni quantitative da un dato campione, secondo l'Università di Waterloo, che comporta una reazione chimica veloce. Quando la reazione coinvolge un acido e una base, il metodo viene indicato come titolazione acido-base. Quando la reazione comporta ossidazione e riduzione, il metodo viene indicato come titolazione redox.
Usi
L'analisi volumetrica viene utilizzata nei laboratori di chimica delle scuole superiori e delle università per determinare le concentrazioni di sostanze sconosciute. Il titolante (soluzione nota) viene aggiunto a una quantità nota di analita (soluzione sconosciuta) e avviene una reazione. Conoscere il volume del titolante consente allo studente di determinare la concentrazione della sostanza sconosciuta. I laboratori medici e gli ospedali utilizzano apparecchiature di titolazione automatizzate sostanzialmente per lo stesso scopo.
Esempi
L'analisi volumetrica e la titolazione sono ampiamente utilizzate in una varietà di industrie perché sono considerate una tecnica di base nella chimica analitica. Ad esempio, la titolazione può essere utilizzata dall'industria del biodiesel per determinare l'acidità di un campione di olio vegetale. Conoscendo la quantità precisa di base necessaria per neutralizzare un campione di olio vegetale, gli scienziati sanno quanta base aggiungere per neutralizzare l'intera quantità. La titolazione ha usi simili nelle industrie petrolchimiche e alimentari. Ad esempio, una titolazione acida può essere utilizzata per determinare il contenuto di acidi grassi liberi di un olio; una titolazione redox può essere utilizzata per determinare la quantità di acidi grassi insaturi; e il metodo di titolazione Karl Fischer può essere utilizzato per analizzare tracce di acqua presenti in una sostanza.
