Was ist eine quantitative Titration?
Quantitative Titration ist eine Form der chemischen Analyse, bei der Informationen über eine unbekannte Probe durch eine kontrollierte Reaktion mit einer bekannten Probe gesammelt werden. Eine übliche Technik ist die Säure-Base-Titration. Chemiker können jedoch auch Redoxreaktionen und andere Phänomene anwenden, je nachdem, was sie analysieren. Für diese Analyse werden in der Regel Labors verwendet, um den Zugriff auf die richtigen Geräte zu ermöglichen und ein hohes Maß an Kontrolle zu gewährleisten. In Chemiekursen wird häufig unterrichtet, um die Schüler mit den Grundlagen vertraut zu machen und Informationen über Techniken in der analytischen Chemie bereitzustellen.
Bei diesem Verfahren entnimmt der Chemiker eine Probe und setzt sie in einen Kolben oder ein Becherglas ein, wobei er das Volumen sorgfältig misst. Eine weitere Probe bekannter Eigenschaften wird tropfenweise zugegeben, bis eine Reaktion auftritt und ihren Endpunkt erreicht. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, dies zu messen. Sie können die Verwendung eines chemischen Mittels, das die Farbe ändert, eines pH-Messgeräts oder eines anderen Geräts zur Erfassung anderer Informationen über die Eigenschaften des Gemisches umfassen. Am Endpunkt kann der Chemiker aufzeichnen, wie viel der bekannten Lösung zum Auslösen der Reaktion erforderlich war, und diese in einer Formel verwenden.
Ziel der quantitativen Titration ist es, den Äquivalenzpunkt zu erreichen und den Moment zu markieren, in dem genügend Titriermittel vorhanden ist, um die Probe zu neutralisieren oder eine Reaktion auszulösen. Eine plötzliche Änderung der Lösung sollte auftreten, wenn dieser Punkt erreicht ist, und dies kann mit wissenschaftlichen Geräten gemessen werden. Bei einer automatisierten quantitativen Titration kann der Computer die erforderlichen Berechnungen durchführen, um Informationen über die unbekannte Probe zurückzugeben. In anderen Fällen können Forscher ihre eigenen Berechnungen durchführen, basierend auf der Konzentration der bekannten Probe und dem Volumen, das zum Auslösen einer Reaktion erforderlich ist.
Einige Methoden der quantitativen Titration sind genauer als andere, und der Test kann wiederholt werden, um die Ergebnisse zu bestätigen. Diese Art der Prüfung kann für Aktivitäten verwendet werden, die von der Pathologie bis zur Analyse von Schadstoffen in der Wasserversorgung reichen. Automatisierung ist in großen Labors üblich, die über Geräte verfügen, mit denen der Messvorgang, die sorgfältige Abgabe des Titriermittels und die Aufzeichnung von Reaktionen durchgeführt werden können. Dieses Gerät muss regelmäßig kalibriert werden, um sicherzustellen, dass es ordnungsgemäß funktioniert, und um zu überprüfen, ob es kontaminiert ist. Beispielsweise kann restliches Titriermittel die Ergebnisse des nächsten Tests beeinflussen.
Das Verständnis dieses Prozesses kann für Chemiker wichtig sein, auch wenn sie sich dazu auf automatisierte Geräte verlassen. Möglicherweise müssen sie einen Test aus verschiedenen Gründen von Hand wiederholen, oder sie benötigen Titrationsfähigkeiten, um Geräte korrekt zu kalibrieren. Labortechniker können regelmäßig quantitative Titrationstests durchführen.