Vad är en kvantitativ titrering?

Kvantitativ titrering är en form av kemisk analys där information om ett okänt prov samlas in genom en kontrollerad reaktion med ett känt prov. En vanlig teknik är syra-bastitrering, men kemister kan också använda redoxreaktioner och andra fenomen, beroende på vad de analyserar. Labs används vanligtvis för denna analys, för att ge tillgång till rätt utrustning och erbjuda en hög nivå av kontroll. Det lärs ofta ut i kemilektioner för att bekanta eleverna med grunderna och ge information om tekniker inom analytisk kemi.

I detta förfarande tar kemisten ett prov och monterar det i en kolv eller bägare och mäter noggrant volymen. Ett annat prov med kända egenskaper tillsätts droppe för droppe tills en reaktion inträffar och når sin slutpunkt. Det finns ett antal sätt att mäta detta. De kan innefatta användning av ett kemiskt medel som ändrar färg, en pH-mätare eller annan enhet för att samla in annan information om blandningens egenskaper. Vid slutpunkten kan kemisten registrera hur mycket av den kända lösningen som var nödvändig för att utlösa reaktionen och använda detta i en formel.

Målet med kvantitativ titrering är att nå ekvivalenspunkten, vilket markerar det ögonblick då tillräckligt med titrering finns närvarande för att neutralisera provet eller utlösa en reaktion. En plötslig förändring bör ske i lösningen när denna punkt nås, och detta kan mätas med vetenskaplig utrustning. I en automatiserad kvantitativ titrering kan datorn utföra de beräkningar som behövs för att returnera information om det okända provet. I andra fall kan forskare utföra sin egen matematik, baserat på koncentrationen av det kända provet och den volym som behövs för att utlösa en reaktion.

Vissa metoder för kvantitativ titrering är mer exakta än andra, och testet kan upprepas för att bekräfta resultaten. Denna typ av testning kan användas för aktiviteter som sträcker sig från patologi till analys av föroreningar i vattenförsörjningen. Automatisering är vanligt i stora labb, som kan ha utrustning för att hantera processen att mäta, noggrant leverera titranten och registrera reaktioner. Denna utrustning måste kalibreras med jämna mellanrum för att bekräfta att den fungerar korrekt och kontrollera om det finns föroreningar. Överbliven titrant kan till exempel påverka resultatet av nästa test.

Att förstå denna process kan vara viktigt för kemister, även om de förlitar sig på automatiserad utrustning för att göra det. De kan behöva upprepa ett test för hand av olika anledningar, eller kan behöva titreringskunskaper för att kalibrera utrustningen korrekt. Laboratorietekniker kan utföra kvantitativa titreringstester regelbundet.