Titolazione acido base Fonti di miglioramenti degli errori

I chimici usano reazioni acido-base, in combinazione con un indicatore (un composto che cambia colore in condizioni acide o basiche), per analizzare la quantità di acido o base in una sostanza. La quantità di acido acetico nell'aceto, per esempio, può essere determinata titolando un campione dell'aceto contro una base forte come l'idrossido di sodio. Il metodo generalmente prevede l'aggiunta di un titolante (in questo caso, l'idrossido di sodio) a un analita (l'aceto). L'esatta quantità di base nel titolante deve essere nota esattamente per ottenere risultati accurati; cioè, il titolante deve prima essere "standardizzato". Quindi la quantità di titolante necessaria per neutralizzare l'acido nell'aceto deve essere misurata con precisione.

Un operatore esperto può ottenere risultati con errori inferiori allo 0,1 percento, sebbene tali risultati richiedano in genere pratica pratica e familiarità con l'apparecchiatura. I principianti tendono a concentrarsi sul raggiungimento di un punto finale "perfetto" per la titolazione, in cui l'indicatore vacilla nella sua transizione da acido a basico. Raggiungere con precisione il punto finale della titolazione, tuttavia, è solo una delle componenti per ottenere un risultato accurato. Nel momento in cui la titolazione viene effettivamente eseguita, un errore significativo di solito si è già insinuato nell'esperimento da una varietà di fonti.

Sebbene le titolazioni acido-base siano effettuate in fase liquida, una o più fasi di solito comportano la pesatura di un reagente solido su una bilancia. L'idrossido di sodio, ad esempio, viene standardizzato titolando il potassio idrogeno ftalato (KHP) che viene pesato su una bilancia analitica (0,0001 grammi). Non dare mai per scontato che una bilancia sia a livello o calibrata correttamente. Le procedure di calibrazione variano da un produttore di bilance all'altro; fare riferimento al manuale dell'operatore. Gli studenti dovrebbero consultare il proprio istruttore prima di tentare una ricalibrazione.

La maggior parte degli standard primari utilizzati per standardizzare i titolanti devono essere accuratamente asciugati in forno, di solito per diverse ore, prima dell'uso. Devono quindi essere raffreddati a temperatura ambiente e conservati in un essiccatore per garantire che non assorbano umidità dall'atmosfera. L'eventuale umidità assorbita risulterà in una concentrazione di titolante erroneamente elevata.

Se l'analita (il campione da analizzare) è un liquido, verificare che la vetreria utilizzata per misurarlo possieda la precisione richiesta. Le pipette volumetriche devono essere utilizzate per misurare con precisione i volumi; sono generalmente accurati entro 0,02 ml.

I volumi misurati devono essere sempre pari o superiori a 10.00 millilitri (ml) e le masse misurate devono essere pari o superiori a 0,1 grammi. Questo riguarda il numero di cifre significative nel risultato finale. Se 10.00 ml di un analita liquido vengono pipettati in un pallone e nella titolazione vengono consumati almeno 10.00 ml di titolante, il risultato finale sarà preciso a quattro cifre significative. Il significato di questo non deve essere trascurato. Statisticamente, determinare che la percentuale di acido acetico nell'aceto sia 5,525 percento è molto più precisa (e difficile) che determinarla come 5,5%.

La precisione della vetreria volumetrica è limitata e non tutta la vetreria volumetrica viene creata allo stesso modo. Le burette, ad esempio, sono generalmente classificate come B o A (la classe sarà segnata sulla buretta). Una buretta di classe A sarà in genere precisa entro 0,05 ml. Una buretta di classe B, tuttavia, può essere precisa solo entro 0,1 ml. Ciò rappresenta un aumento raddoppiato dell'incertezza della misurazione del volume della buretta. Nel caso di utilizzo di una buretta di classe B, l'operatore deve comprendere che un risultato finale con un errore dello 0,1 percento non è realistico.