Tilpuma analīze ir kvantitatīvās ķīmiskās analīzes metodes vispārējs termins, kurā vielas daudzumu nosaka, mērot vielas aizņemto tilpumu. To parasti izmanto, lai noteiktu nezināmo zināmā reaģenta koncentrāciju. Tilpuma analīzi bieži sauc par titrēšanu - laboratorijas metodi, kurā viena viela ar zināmu koncentrāciju un tilpumu tiek izmantota, lai reaģētu ar citu nezināmas koncentrācijas vielu.
Ievads
Tilpuma analīzi vispirms ieviesa franču ķīmiķis Žans Baptiste Andrē Dumas. Viņš to izmantoja, lai noteiktu slāpekļa proporciju, kas savienota ar citiem elementiem organiskajos savienojumos, ziņo Encyclopedia Britannica. Dumas krāsnī sadedzināja savienojuma paraugu ar zināmu svaru apstākļos, kas nodrošināja visa slāpekļa pārveidošanos par slāpekļa elementa gāzi vai N2.
Vēsture
Dumas eksperimentā slāpeklis no krāsns tika nogādāts oglekļa dioksīda plūsmā un ievadīts spēcīgā sārma šķīdumā. Šķīdums absorbēja oglekļa dioksīdu un ļāva slāpeklim uzkrāties mēģenē. Kā ziņo Britannica.com, slāpekļa masu pēc tam aprēķināja pēc tilpuma, ko tas aizņēma zināmos spiediena un temperatūras apstākļos. Rezultātā tika noteikta slāpekļa proporcija paraugā.
Titrēšana
Titrēšana ir kvantitatīvās informācijas iegūšanas process no konkrētā parauga, saskaņā ar Vaterlo universitāti, kas ietver ātru ķīmisko reakciju. Ja reakcijā iesaistīta skābe un bāze, metodi sauc par skābes-bāzes titrēšanu. Ja reakcija ietver oksidēšanu un reducēšanu, metodi sauc par redoks titrēšanu.
Izmanto
Volumetrisko analīzi izmanto vidusskolas un koledžas ķīmijas laboratorijās, lai noteiktu nezināmu vielu koncentrāciju. Titrantu (zināmo šķīdumu) pievieno zināmam analīta daudzumam (nezināms šķīdums) un notiek reakcija. Zinot titrētāja tilpumu, students var noteikt nezināmās vielas koncentrāciju. Medicīniskās laboratorijas un slimnīcas izmanto automatizētu titrēšanas aprīkojumu būtībā tam pašam mērķim.
Piemēri
Tilpuma analīze un titrēšana tiek plaši izmantota dažādās nozarēs, jo tās tiek uzskatītas par analītiskās ķīmijas pamatmetodēm. Piemēram, titrēšanu biodīzeļdegvielas nozare var izmantot, lai noteiktu augu eļļas parauga skābumu. Zinot precīzu bāzes daudzumu, kas nepieciešams augu eļļas parauga neitralizēšanai, zinātnieki zina, cik daudz bāzes pievienot, lai neitralizētu visu daudzumu. Titrēšanu līdzīgi izmanto naftas ķīmijas un pārtikas rūpniecībā. Piemēram, skābes titrēšanu var izmantot, lai noteiktu eļļas brīvo taukskābju saturu; nepiesātināto taukskābju daudzuma noteikšanai var izmantot redoks titrēšanu; un Karla Fišera titrēšanas metodi var izmantot, lai analizētu ūdenī atrodamo ūdens daudzumu.
