Sisältö
Kemiassa titraaminen on prosessi, jolla kemisti voi löytää liuoksen pitoisuuden tarkkuudella, jos hän tietää, mitä ainetta siinä on. Tämä voi olla erittäin kätevä happojen ja emästen, kuten kloorivetyhapon ja natriumhydroksidin, pitoisuuksien määrittämisessä. Tyypillisesti kemisti lisää toisen liuoksen, tipoittain, kunnes seoksen väri muuttuu yhtäkkiä, mikä merkitsee titrauksen loppumista.
Perusprosessi
Liuosta, jonka pitoisuus on tuntematon, kutsutaan ”tiitteriksi”. Lisättyä liuosta kutsutaan ”titranteiksi”. Happo-emäs-titrauksessa tiitteriin lisätään tarpeeksi titranttia sen neutraloimiseksi. Joten jos tiitteri on emäs, kemisti lisää hapon tiitteriksi.
Laboratorioteknikko lisää värinilmaisimen tiitteriin ennen kuin se osoittaa neutralointipisteen.Tämä on tärkeää, koska jos hän lisää titranttia liian nopeasti, teknikko voi mennä oikealle neutralointipisteestä eikä tiedä tarkalleen kuinka paljon titranttia tarvitaan sen saavuttamiseen.
indikaattorit
Happo-emäs-titrauksessa neutralointipiste tapahtuu pH: ssa 7,0. Lakmus on hyvä indikaattori happo-emäs-titraukselle, koska se muuttaa väriä pH: n ollessa noin 6,5 - riittävän lähellä, kuten jäljempänä selitetään. Koska indikaattorit reagoivat mitattavan liuoksen kanssa, niitä tulisi käyttää maltillisesti - vain muutama tippa, jos mahdollista.
Vastaavuuspiste
Kohta, jossa titrantti neutraloi koko tiitterin, jättäen neutraalin veden, kutsutaan ”ekvivalenttipisteeksi”. Tämä on silloin, kun titrantti on "käyttänyt" koko tiitterin. Happo ja emäs ovat täysin poistuneet toisistaan. Esimerkki tällaisesta keskinäisestä peruuttamisesta kuvataan tässä kemiallisessa kaavassa:
HCI + NaOH -> NaCl + H2O
Tasapainossa liuosten pH on 7,0.
Titrauskäyrä
Jos käytät pH-mittaria, voit tallentaa pH: n säännöllisesti, kun titranttia lisätään. PH: n kuvaaja (pystyakselina) titranttimäärää vastaan tuottaisi kaltevan käyrän, joka on erityisen jyrkkä ekvivalenssipisteen ympäri. PH on mitta H3O + -pitoisuudesta liuoksessa. Yhden tai kahden tipan lisääminen neutraaliin liuokseen muuttaa suuresti H3O + -pitoisuutta kertoimella 10 tai enemmän. Lisätyn määrän kaksinkertaistaminen ei muuta pitoisuutta lähes yhtä paljon. Siksi titrauskäyrä on niin jyrkkä kyseisellä alueella ja tekee ekvivalenssipisteen näin helpoksi tunnistaa kuvaajassa. Titterin neutraloimiseksi tarvittava titrantin määrä on siksi helppo määrittää tarkasti.
Potentiometrinen titraus
Titrauskäyrä voi myös piirtää johtavuuden (pystyakselina) titranttia vastaan. Hapot ja emäkset johtavat sähköä. Siksi voit mitata johtavuuden asettamalla elektrodit tiitteriin. Elektrodit kiinnitetään akkuun ja ampeerimittariin (tai voltmetriin). Titrauskäyrä muuttuu saostetusti ekvivalenssipisteessä. Tässä tapauksessa johtavuudella on havaittavissa oleva minimi vastaavuuspisteessä. Tämän menetelmän etuna on, että ei tarvita indikaattoria, joka voisi häiritä tai osallistua neutralointireaktioon ja vaikuttaa sen tuloksiin.