מהי עקומת הטיטרציה?

כשעובדים עם כימיקלים, לעתים קרובות חשוב לדעת עד כמה אתה מתמודד עם כימיקל ספציפי. ישנן מספר שיטות בהן תוכל להשתמש כדי לקבל מידע זה בהתאם לחומרים הספציפיים איתם אתה עובד, והציוד שברשותך. במקרים רבים, כדאי לשרטט גם את הנתונים, כך שאתה לא מתמודד רק עם מספרים גולמיים. הגרף מעניק לך נקודת מבט ולעיתים קרובות מנגיש נקודות נקודות מרובות במבט אחד. הגרפים הנפוצים ביותר לכך הם עקומות טיטרציה.

TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)

עקומת טיטרציה היא גרף המציג הן את נפח הכימיקל והן את ה- pH של התמיסה המכילה אותו כימיקל על ציר דו-ממדי. הנפח מיוצג כמשתנה עצמאי, ואילו ה- pH הוא משתנה תלוי.

טיטרציות הן סוג של ניתוח כימי, שימושי בקביעת ריכוז של רכיב כימי ספציפי בתמיסה. נעשה שימוש בטיטרציה כאשר ידוע כי הכימיקל הנמדד, אך נפחו בתמיסה אינו ידוע. בטיטרציה, כמות מדודה של תמיסה עם ריכוז ידוע (המכונה titrant) מתווספת לתמיסה עם ריכוז לא ידוע (המכונה אנליט). לאחר השלמת כל תגובה כימית בין שני התמיסות, ננקטות מדידות לקביעת נפח הכימיקל הנמדד הקיים בתמיסה הסופית. מכיוון שהאיפור של הטיטרנט ידוע וכל הכימיקלים בתמיסות זוהו, נעשה שימוש במידע זה כדי לקבוע כמה מהכימיקל נמצא בניתוח.

עקומות טיטרציה הן גרפים המציגים את המידע שנאסף על ידי טיטרציה. המידע מוצג על ציר דו מימדי, בדרך כלל עם נפח כימי על הציר האופקי ו- pH של התמיסה על הציר האנכי. עקומת הגרף מציגה את שינוי ה- pH בתמיסה ככל שנפח הכימיקל משתנה עקב תוספת הטיטרנט. נפח כימי הוא משתנה עצמאי בגרף, ואילו ה- pH (שמשתנה ככל שנפח הכימיקל הנמדד גדל) הוא משתנה תלוי.

עקומות טיטרציה מראות כיצד ה- pH של התמיסה משתנה ככל שמוסיפים לתמיסה כימיקל ידוע כל נקודה לאורך העקומה נותנת לך מידע על ה- pH של התמיסה כנפח הכימיקל הידוע עולה. הגרף מראה בדרך כלל עלייה הדרגתית של ה- pH עד שכמעט כל יוני המימן בתמיסה מנוטרלים; בשלב זה, הגרף עולה בחדות. תנועה כמעט אנכית זו נמשכת עד שהפתרון מתחיל להיות בסיסי, ובשלב זה הגרף מתייצב שוב. כמעט כל עקומות הטיטרציה של חומצות או בסיסים עוקבות אחר אותה צורה.

באמצעות הגרף, הנקודה בה מתרחשת ניטרול (מסומן על ידי הסטה התלולה של העקומה) יכולה להיות נמצא, כמו גם נקודת השקילות בה הפתרון מגיע לשיווי משקל (שנמצא באמצע הדרך במעלה התלול מִדרוֹן). הנקודה בה רמות ה- pH שוב יורדות ניכרת היטב. שימוש בנקודות אלו (ולעיתים בנקודות נבחרות אחרות לאורך הקו) ובנתונים אחרים אודות ה- כימיקלים מעורבים, ניתן לחשב את הריכוז של הכימיקל הידוע בתוך אנליטי.