Використання об'ємного аналізу

Об'ємний аналіз - загальний термін для методу кількісного хімічного аналізу, коли кількість речовини визначається шляхом вимірювання об'єму, який займає ця речовина. Зазвичай його використовують для визначення невідомої концентрації відомого реагенту. Об'ємний аналіз часто називають титруванням, лабораторною технікою, при якій одна речовина відомої концентрації та об'єму використовується для реакції з іншою речовиною невідомої концентрації.

Вперше об'ємний аналіз був представлений Жаном Батістом Андре Дюма, французьким хіміком. За його допомогою він визначав частку азоту в поєднанні з іншими елементами в органічних сполуках, повідомляє Encyclopedia Britannica. Дюма спалив зразок сполуки з відомою вагою в печі в умовах, що забезпечували перетворення всього азоту в елементарний газ азоту або N2.

В експерименті Дюма азот із печі потім подавався в потоці вуглекислого газу і переходив у сильний розчин лугу. Розчин поглинав вуглекислий газ і дозволяв азоту накопичуватися в пробірці. За даними Britannica.com, масу азоту тоді розраховували з обсягу, який він займав за відомих умов тиску та температури. В результаті було визначено частку азоту у зразку.

Титрування - це процес отримання кількісної інформації з даного зразка, згідно з Університетом Ватерлоо, який передбачає швидку хімічну реакцію. Коли реакція включає кислоту та основу, метод називають кислотно-лужним титруванням. Коли реакція включає окислення та відновлення, метод називають окислювально-відновним титруванням.

Об'ємний аналіз використовується у хімічних лабораторіях середньої школи та коледжу для визначення концентрацій невідомих речовин. Титрант (відомий розчин) додають до відомої кількості аналіту (невідомий розчин) і відбувається реакція. Знання об’єму титранту дозволяє студенту визначити концентрацію невідомої речовини. Медичні лабораторії та лікарні використовують в основному автоматизоване обладнання для титрування з основною метою.

Об'ємний аналіз та титрування широко використовуються в різних галузях промисловості, оскільки вони вважаються базовою технікою аналітичної хімії. Наприклад, титрування може використовуватися біодизельною промисловістю для визначення кислотності зразка рослинного масла. Знаючи точну кількість основи, яка необхідна для нейтралізації зразка рослинного масла, вчені знають, скільки основи потрібно додати, щоб нейтралізувати всю кількість. Титрування має подібне застосування в нафтохімічній та харчовій промисловості. Наприклад, титрування кислоти може бути використано для визначення вмісту вільних жирних кислот в олії; окисно-відновне титрування може бути використано для визначення кількості ненасичених жирних кислот; а метод титрування Карла Фішера може бути використаний для аналізу слідових кількостей води, що знаходяться в речовині.