Strādājot ar ķimikālijām, bieži ir svarīgi zināt, cik daudz konkrētas ķīmiskas vielas jūs darāt. Ir vairākas metodes, kuras varat izmantot, lai iegūtu šo informāciju atkarībā no konkrētajām vielām, ar kurām strādājat, un aprīkojuma, kas jums pieejams. Daudzos gadījumos ir lietderīgi attēlot datus arī, tāpēc jūs nodarbojaties ne tikai ar neapstrādātiem skaitļiem. Diagramma sniedz jums perspektīvu un bieži vien padara pieejamus vairākus datu punktus ar vienu skatienu. Visbiežāk šim nolūkam izmantotie grafiki ir titrēšanas līknes.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Titrēšanas līkne ir grafiks, kas uz divdimensiju ass parāda gan ķīmiskas vielas tilpumu, gan šo ķīmisko vielu saturoša šķīduma pH. Tilpums tiek attēlots kā neatkarīgs mainīgais, bet pH ir atkarīgs mainīgais.
Kas ir titrēšana?
Titrēšana ir ķīmiskās analīzes forma, kas noder, lai noteiktu konkrēta ķīmiskā komponenta koncentrāciju šķīdumā. Titrēšanu izmanto, ja zināmā ķīmiskā viela ir zināma, bet tās tilpums šķīdumā nav zināms. Titrējot, šķīdumam ar nezināmu koncentrāciju (pazīstams kā analīts) pievieno izmērītu daudzumu šķīduma ar zināmu koncentrāciju (pazīstams kā titrants). Kad jebkura ķīmiskā reakcija starp abiem šķīdumiem ir pabeigta, tiek veikti mērījumi, lai noteiktu mērāmās ķīmiskās vielas tilpumu, kas atrodas galīgajā šķīdumā. Tā kā titranta sastāvs ir zināms un visas šķīdumos esošās ķīmiskās vielas ir identificētas, šo informāciju izmanto, lai noteiktu, cik daudz ķīmiskās vielas ir analizējamā vielā.
Titrēšanas līknes
Titrēšanas līknes ir grafiki, kas parāda titrēšanas laikā apkopoto informāciju. Informācija tiek parādīta uz divdimensiju ass, parasti ar ķīmisko tilpumu uz horizontālās ass un šķīduma pH uz vertikālās ass. Grafika līkne parāda šķīduma pH izmaiņas, mainoties ķīmiskās vielas tilpumam titranta pievienošanas dēļ. Ķīmiskais tilpums grafikā ir neatkarīgs mainīgais, savukārt pH (kas mainās, palielinoties izmērītās ķīmiskās vielas tilpumam) ir atkarīgs mainīgais.
Titrēšanas grafika lasīšana
Titrēšanas līknes parāda, kā mainās šķīduma pH, šķīdumam pievienojot zināmu ķīmisku vielu, t jebkurš līknes punkts sniedz informāciju par šķīduma pH kā zināmās ķīmiskās vielas tilpumu palielinās. Grafikā parasti redzams pakāpenisks pH pieaugums, līdz gandrīz visi šķīdumā esošie ūdeņraža joni tiek neitralizēti; šajā brīdī grafiks strauji palielinās. Šī gandrīz vertikālā kustība turpinās, līdz risinājums sāk kļūt par pamatu, un tajā brīdī grafiks atkal izlīdzinās. Gandrīz visas skābju vai bāzu titrēšanas līknes atbilst šai pašai formai.
Izmantojot grafiku, var būt punkts, kurā notiek neitralizācija (ko norāda līknes strauja nobīde) atrasts, tāpat kā ekvivalences punkts, kur šķīdums sasniedz līdzsvaru (kas ir pusceļā uz stāvo slīpums). Skaidri redzams arī punkts, kurā pH atkal izlīdzinās. Izmantojot šos punktus (un reizēm citus atlasītos punktus gar līniju) un citus datus par iesaistītās ķīmiskās vielas, ir iespējams aprēķināt zināmās ķīmiskās vielas koncentrāciju analīts.