Molti composti, specialmente nei prodotti farmaceutici, richiedono un'elevata purezza. Per verificare la purezza del campione (analita), è necessario eseguire la titolazione in modo che un volume della soluzione reagisca come un'altra soluzione. Si aggiungono incrementi misurati di un titolante fino al punto finale o al punto di equivalenza, fino a quando l'intero campione ha reagito. La titolazione potenziometrica può essere classificata come titolazione acido-base, reazione redox o titolazione per precipitazione.
TL; DR (troppo lungo; non letto)
La titolazione potenziometrica richiede la misurazione della variazione di tensione di una titolazione attraverso un campione che necessita di purificazione. Fornisce un metodo adattabile, relativamente conveniente e altamente accurato per ottenere un'elevata purezza, essenziale per molti campi, in particolare i prodotti farmaceutici.
Metodologia della titolazione potenziometrica
Nelle titolazioni, i campioni solidi vengono pesati e disciolti in un particolare solvente con un volume noto di un titolante standardizzato. La parte buretta dello strumento (che sia il pHmetro o il titolante automatico) alloggia il titolante e lo dispensa in un recipiente di prova. Il titolante scorre oltre un elettrodo di riferimento prima di un elettrodo indicatore. Se necessario, viene aggiunta acqua reattiva per coprire gli elettrodi.
La titolazione potenziometrica richiede la misurazione mediante elettrodi della variazione di tensione attraverso il campione o l'analita. Una coppia di elettrodi o un elettrodo combinato viene utilizzato per determinare il punto finale della titolazione. L'endpoint descrive il punto in cui l'intero campione ha reagito. A quel punto si raggiunge la più ampia gamma di variazione di potenziale. Tensione e volume vengono registrati e rappresentati graficamente. Il potenziale si misura in millivolt. Tracciando questi valori si ottiene una curva sigmoide. Il punto finale viene raggiunto con un rapido cambiamento nella tensione di pendenza rispetto al volume. L'endpoint può essere individuato manualmente utilizzando modelli ad arco concentrico oppure è possibile utilizzare microprocessori per scegliere l'endpoint automaticamente. Dopo aver trovato la quantità di sostanza chimica sintetizzata in un campione, è possibile determinarne la purezza e la concentrazione. La maggior parte delle titolazioni potenziometriche ha un limite di concentrazione inferiore di circa 10-4 m. Il software consente di ridurre al minimo eventuali errori.
Vantaggi per le titolazioni potenziometriche
Le titolazioni potenziometriche sono titolazioni dirette che non richiedono alcun indicatore. In alcuni modelli, tuttavia, possono esistere due elettrodi, un indicatore e un elettrodo di riferimento. Questo tipo di titolazione è molto più accurato e preciso della titolazione manuale, con un'elevata precisione fino a tre cifre in millilitri.
Esistono diversi tipi di titolazioni potenziometriche, che forniscono opzioni a seconda della necessità di determinare gli analiti. Questi includono acido-base, redox, precipitazione e complessometrico.
Le titolazioni potenziometriche funzionano bene anche come sistemi automatizzati, con una maggiore capacità di elaborazione dei campioni. Sebbene sia possibile utilizzare metodi più moderni per determinare il pH, come la cromatografia liquida ad alte prestazioni (HPLC) ed elettroforesi capillare (CE), le titolazioni potenziometriche offrono convenienza e semplicità. Sono dotati di capacità di automazione e di software di calibrazione. Queste qualità garantiscono la continua utilità delle titolazioni potenziometriche.