Användningen av volymetrisk analys

Volymetrisk analys är en allmän term för en metod för kvantitativ kemisk analys där mängden av ett ämne bestäms av mätningen av den volym som ämnet upptar. Det används vanligtvis för att bestämma den okända koncentrationen av en känd reaktant. Volymetrisk analys kallas ofta titrering, en laboratorieteknik där en substans med känd koncentration och volym används för att reagera med en annan substans med okänd koncentration.

Volymetrisk analys introducerades först av Jean Baptiste Andre Dumas, en fransk kemist. Han använde den för att bestämma andelen kväve kombinerat med andra element i organiska föreningar, enligt Encyclopedia Britannica. Dumas brände ett prov av en förening med känd vikt i en ugn under förhållanden som säkerställde omvandlingen av allt kväve till elementär kvävgas eller N2.

I Dumas experiment transporterades sedan kvävet från ugnen i en ström av koldioxid och överfördes till en stark alkalilösning. Lösningen absorberade koldioxiden och lät kvävet ansamlas i röret. Enligt Britannica.com beräknades kvävens massa sedan utifrån den volym som den ockuperade under kända förhållanden av tryck och temperatur. Som ett resultat bestämdes andelen kväve i provet.

Titrering är processen att få kvantitativ information från ett givet prov, enligt University of Waterloo, som innebär en snabb kemisk reaktion. När reaktionen involverar en syra och en bas, kallas metoden en syrabas-titrering. När reaktionen involverar oxidation och reduktion kallas metoden redox titrering.

Volymetrisk analys används i kemilaboratorier för gymnasieskolor och högskolor för att bestämma koncentrationer av okända ämnen. Titreringen (den kända lösningen) tillsätts till en känd mängd analyt (okänd lösning) och en reaktion äger rum. Att känna till titreringsvolymen gör det möjligt för studenten att bestämma koncentrationen av det okända ämnet. Medicinska laboratorier och sjukhus använder automatiserad titreringsutrustning för i princip samma syfte.

Volymetrisk analys och titrering används i stor utsträckning inom olika branscher eftersom de anses vara en grundläggande teknik inom analytisk kemi. Exempelvis kan titrering användas av biodieselindustrin för att bestämma surheten hos ett prov av vegetabilisk olja. Genom att veta den exakta mängden bas som behövs för att neutralisera ett urval av vegetabilisk olja vet forskare hur mycket bas som ska tillsättas för att neutralisera hela mängden. Titrering har liknande användningar inom petrokemisk industri och livsmedelsindustri. Exempelvis kan en syratitrering användas för att bestämma halten av fri fettsyra i en olja; en redoxtitrering kan användas för att bestämma mängden omättade fettsyror; och Karl Fischer-titreringsmetoden kan användas för att analysera spårmängder vatten som finns i ett ämne.