Co to jest miareczkowanie ilościowe?

Miareczkowanie ilościowe jest formą analizy chemicznej, w której informacje o nieznanej próbce są zbierane w kontrolowanej reakcji ze znaną próbką. Powszechną techniką jest miareczkowanie kwasowo-zasadowe, ale chemicy mogą również wykorzystywać reakcje redoks i inne zjawiska, w zależności od tego, co analizują. W tej analizie zwykle wykorzystuje się laboratoria, aby zapewnić dostęp do odpowiedniego sprzętu i zapewnić wysoki poziom kontroli. Na zajęciach z chemii często uczy się, aby zapoznać studentów z podstawami i dostarczyć informacji o technikach chemii analitycznej.

W tej procedurze chemik pobiera próbkę i umieszcza ją w kolbie lub zlewce, starannie odmierzając objętość. Kolejna próbka o znanych właściwościach jest dodawana kropla po kropli, aż do wystąpienia reakcji i osiągnięcia jej punktu końcowego. Istnieje wiele sposobów na zmierzenie tego. Mogą obejmować użycie środka chemicznego zmieniającego kolor, miernika pH lub innego urządzenia do zbierania innych informacji na temat właściwości mieszaniny. W punkcie końcowym chemik może zarejestrować, ile znanego roztworu było konieczne do wywołania reakcji, i użyć go w formule.

Celem miareczkowania ilościowego jest osiągnięcie punktu równoważności, oznaczając moment, w którym obecna jest wystarczająca ilość titranta, aby zneutralizować próbkę lub wywołać reakcję. Po osiągnięciu tego punktu powinna nastąpić nagła zmiana w rozwiązaniu, którą można zmierzyć za pomocą sprzętu naukowego. W automatycznym miareczkowaniu ilościowym komputer może wykonać obliczenia potrzebne do zwrócenia informacji o nieznanej próbce. W innych przypadkach badacze mogą wykonać własną matematykę na podstawie stężenia znanej próbki i objętości potrzebnej do wywołania reakcji.

Niektóre metody miareczkowania ilościowego są dokładniejsze niż inne, a test można powtórzyć w celu potwierdzenia wyników. Tego rodzaju testy mogą być wykorzystywane do działań od patologii po analizę zanieczyszczeń w wodociągach. Automatyzacja jest powszechna w dużych laboratoriach, które mogą mieć sprzęt do obsługi procesu pomiaru, ostrożnego dostarczania titranta i rejestrowania reakcji. To urządzenie musi być okresowo kalibrowane, aby potwierdzić, że działa poprawnie i sprawdzić, czy nie ma zanieczyszczeń. Na przykład resztkowy titrant może wpływać na wyniki następnego testu.

Zrozumienie tego procesu może być ważne dla chemików, nawet jeśli polegają na automatycznym sprzęcie. Mogą oni potrzebować powtórzyć test ręcznie z różnych powodów lub mogą potrzebować umiejętności miareczkowania, aby poprawnie skalibrować sprzęt. Technicy laboratoryjni mogą regularnie przeprowadzać ilościowe testy miareczkowania.