Использование объемного анализа

Объемный анализ - это общий термин для метода количественного химического анализа, в котором количество вещества определяется путем измерения объема, который занимает вещество. Обычно он используется для определения неизвестной концентрации известного реагента. Объемный анализ часто называют титрованием, лабораторным методом, в котором одно вещество известной концентрации и объема используется для реакции с другим веществом неизвестной концентрации.

Объемный анализ был впервые представлен французским химиком Жаном Батистом Андре Дюма. Согласно Британской энциклопедии, он использовал его для определения доли азота в сочетании с другими элементами в органических соединениях. Дюма сжег образец соединения с известной массой в печи в условиях, обеспечивающих преобразование всего азота в элементарный газообразный азот или N2.

В эксперименте Дюма азот из печи затем переносился в потоке углекислого газа и переходил в крепкий щелочной раствор. Раствор поглотил диоксид углерода и позволил азоту накапливаться в трубке. Согласно Britannica.com, масса азота была рассчитана из объема, который он занимал при известных условиях давления и температуры. В результате была определена доля азота в образце.

По данным Университета Ватерлоо, титрование - это процесс получения количественной информации о конкретном образце, который включает быструю химическую реакцию. Когда в реакции участвуют кислота и основание, этот метод называется кислотно-основным титрованием. Когда реакция включает окисление и восстановление, этот метод называется окислительно-восстановительным титрованием.

Объемный анализ используется в химических лабораториях средней школы и колледжа для определения концентрации неизвестных веществ. Титрант (известный раствор) добавляется к известному количеству аналита (неизвестный раствор), и происходит реакция. Знание объема титранта позволяет студенту определить концентрацию неизвестного вещества. Медицинские лаборатории и больницы используют оборудование для автоматического титрования в основном с той же целью.

Объемный анализ и титрование широко используются в различных отраслях промышленности, поскольку они считаются базовыми методами аналитической химии. Например, титрование может использоваться в биодизельной промышленности для определения кислотности образца растительного масла. Зная точное количество основания, которое необходимо для нейтрализации образца растительного масла, ученые знают, сколько основания нужно добавить, чтобы нейтрализовать все количество. Аналогичное применение титрования используется в нефтехимической и пищевой промышленности. Например, кислотное титрование можно использовать для определения содержания свободных жирных кислот в масле; окислительно-восстановительное титрование может использоваться для определения количества ненасыщенных жирных кислот; и метод титрования Карла Фишера можно использовать для анализа следовых количеств воды, обнаруженных в веществе.