Che cos'è una titolazione quantitativa?
La titolazione quantitativa è una forma di analisi chimica in cui le informazioni su un campione sconosciuto vengono raccolte attraverso una reazione controllata con un campione noto. Una tecnica comune è la titolazione acido-base, ma i chimici possono anche usare reazioni redox e altri fenomeni, a seconda di ciò che stanno analizzando. I laboratori vengono in genere utilizzati per questa analisi, per fornire l'accesso alle apparecchiature giuste e offrire un alto livello di controllo. Viene spesso insegnato nelle lezioni di chimica per familiarizzare gli studenti con le basi e fornire informazioni sulle tecniche di chimica analitica.
In questa procedura, il chimico preleva un campione e lo monta in un matraccio o becher, misurando attentamente il volume. Un altro campione di caratteristiche note viene aggiunto goccia a goccia fino a quando si verifica una reazione e raggiunge il suo punto finale. Esistono diversi modi per misurarlo. Possono includere l'uso di un agente chimico che cambia colore, un pHmetro o un altro dispositivo per raccogliere altre informazioni sulle caratteristiche della miscela. All'endpoint, il chimico può registrare quanta parte della soluzione nota era necessaria per innescare la reazione e usarla in una formula.
L'obiettivo con la titolazione quantitativa è raggiungere il punto di equivalenza, segnando il momento in cui è presente abbastanza titolante per neutralizzare il campione o innescare una reazione. Un cambiamento improvviso dovrebbe verificarsi nella soluzione quando viene raggiunto questo punto, e questo può essere misurato con apparecchiature scientifiche. In una titolazione quantitativa automatizzata, il computer può eseguire i calcoli necessari per restituire informazioni sul campione sconosciuto. In altri casi, i ricercatori possono eseguire la propria matematica, in base alla concentrazione del campione noto e al volume necessario per innescare una reazione.
Alcuni metodi di titolazione quantitativa sono più precisi di altri e il test può essere ripetuto per confermare i risultati. Questo tipo di test può essere utilizzato per attività che vanno dalla patologia all'analisi degli inquinanti nell'approvvigionamento idrico. L'automazione è comune nei grandi laboratori, che possono disporre di attrezzature per gestire il processo di misurazione, consegna accurata del titolante e registrazione delle reazioni. Questa apparecchiatura deve essere periodicamente calibrata per confermare che funzioni correttamente e verificare la presenza di contaminazioni. Il titolante rimanente, ad esempio, può influire sui risultati del test successivo.
Comprendere questo processo può essere importante per i chimici, anche se fanno affidamento su apparecchiature automatizzate per farlo. Potrebbe essere necessario ripetere un test a mano per vari motivi o potrebbero aver bisogno di abilità di titolazione per calibrare correttamente l'apparecchiatura. I tecnici di laboratorio possono eseguire regolarmente test di titolazione quantitativa.