Hacimsel analiz, bir maddenin miktarının, maddenin kapladığı hacmin ölçülmesiyle belirlendiği nicel kimyasal analizdeki bir yöntem için genel bir terimdir. Bilinen bir reaktantın bilinmeyen konsantrasyonunu belirlemek için yaygın olarak kullanılır. Hacimsel analize genellikle titrasyon denir; bu, bilinen konsantrasyon ve hacimdeki bir maddenin, bilinmeyen konsantrasyondaki başka bir maddeyle reaksiyona girmek için kullanıldığı bir laboratuvar tekniğidir.
Giriş
Hacimsel analiz ilk olarak Fransız kimyager Jean Baptiste Andre Dumas tarafından tanıtıldı. Encyclopedia Britannica'ya göre, organik bileşiklerdeki diğer elementlerle birlikte azot oranını belirlemek için kullandı. Dumas, tüm nitrojenin elemental nitrojen gazına veya N2'ye dönüştürülmesini sağlayan koşullar altında bir fırında bilinen ağırlığı olan bir bileşiğin bir örneğini yaktı.
Tarih
Dumas'ın deneyinde, fırından çıkan nitrojen daha sonra bir karbon dioksit akımı içinde taşındı ve güçlü bir alkali çözeltisine aktarıldı. Çözelti karbondioksiti emdi ve nitrojenin tüpte birikmesine izin verdi. Britannica.com'a göre, nitrojenin kütlesi, bilinen basınç ve sıcaklık koşulları altında kapladığı hacimden hesaplandı. Sonuç olarak, numunedeki azot oranı belirlendi.
Titrasyon
Titrasyon, Waterloo Üniversitesi'ne göre, hızlı bir kimyasal reaksiyon içeren, belirli bir numuneden nicel bilgi elde etme sürecidir. Reaksiyon bir asit ve bir baz içerdiğinde, yönteme asit-baz titrasyonu denir. Reaksiyon oksidasyon ve indirgeme içerdiğinde, yöntem redoks titrasyonu olarak adlandırılır.
kullanır
Hacimsel analiz lise ve üniversite kimya laboratuvarlarında bilinmeyen maddelerin konsantrasyonlarını belirlemek için kullanılır. Titrant (bilinen çözelti), bilinen miktarda analite (bilinmeyen çözelti) eklenir ve bir reaksiyon gerçekleşir. Titrantın hacmini bilmek, öğrencinin bilinmeyen maddenin konsantrasyonunu belirlemesini sağlar. Tıbbi laboratuvarlar ve hastaneler, temelde aynı amaç için otomatik titrasyon ekipmanı kullanır.
Örnekler
Volumetrik analiz ve titrasyon, analitik kimyada temel bir teknik olarak kabul edildiğinden, çeşitli endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Örneğin, titrasyon, bir bitkisel yağ numunesinin asitliğini belirlemek için biyodizel endüstrisi tarafından kullanılabilir. Bilim adamları, bir bitkisel yağ örneğini nötralize etmek için gereken kesin baz miktarını bilerek, tüm miktarı nötralize etmek için ne kadar baz ekleneceğini bilirler. Titrasyon, petrokimya ve gıda endüstrilerinde benzer kullanımlara sahiptir. Örneğin, bir yağın serbest yağ asidi içeriğini belirlemek için bir asit titrasyonu kullanılabilir; doymamış yağ asitlerinin miktarını belirlemek için bir redoks titrasyonu kullanılabilir; ve Karl Fischer titrasyon yöntemi, bir maddede bulunan eser miktardaki suyu analiz etmek için kullanılabilir.