تجزیه تیتراسیونی
تجزیه تیتراسیونی یک آنالیت را با اندازهگیری حجم معرف استاندارد مورد نیاز برای واکنش کامل با آن تعیین میکند.
Definition
تجزیه تیتراسیونی یک روش کمی کلاسیک است که در آن حجم اندازهگیری شدهای از محلول معرف استاندارد شده با آنالیت تا یک نقطه پایانی استوکیومتری واکنش میدهد، که از آن مقدار آنالیت محاسبه میشود.
Scope
این موضوع به بررسی تجزیه حجمی در اشکال اصلی آن میپردازد: تیتراسیونهای اسید-باز، کمپلکسومتری با معرفهایی مانند EDTA، تهنشینی، و اکسایش-کاهش. همچنین به محلولهای استاندارد و استانداردسازی، شکل منحنیهای تیتراسیون، تشخیص نقطه پایانی توسط شناساگرها و با حسگرهای پتانسیومتری یا سایر ابزارها، و محاسبات استوکیومتری که حجم تیترانت را به مقدار آنالیت تبدیل میکنند، میپردازد.
Core questions
- حجم تیترانت در نقطه همارزی چگونه با مقدار آنالیت مرتبط است؟
- محلولهای استاندارد چگونه تهیه و در برابر استانداردهای اولیه استاندارد میشوند؟
- شکل منحنی تیتراسیون چگونه انتخاب شناساگر یا حسگر را هدایت میکند؟
- تیتراسیونهای اسید-باز، کمپلکسومتری، تهنشینی و ردوکس از نظر شیمیایی چه تفاوتهایی دارند؟
Key theories
- استوکیومتری نقطه همارزی
- در نقطه همارزی، تیترانت با نسبت استوکیومتری دقیق با آنالیت واکنش داده است، بنابراین حاصلضرب غلظت و حجم تیترانت، که با استوکیومتری واکنش مقیاسبندی شده است، مقدار آنالیت را به دست میدهد؛ تغییر شدید در یک ویژگی اندازهگیری شده نزدیک این نقطه امکان تعیین نقطه پایانی را فراهم میکند.
Mechanisms
یک تیترانت استاندارد شده با غلظت معلوم از یک بورت به محلول آنالیت اضافه میشود، جایی که با نسبت استوکیومتری ثابت واکنش میدهد. با نزدیک شدن به نقطه همارزی، یک ویژگی پایش شده—pH، پتانسیل الکترود، یا رنگ یک شناساگر—به شدت تغییر میکند و نقطه پایانی را مشخص میسازد. حجم تیترانت مصرفی، همراه با غلظت آن و استوکیومتری واکنش، مقدار آنالیت را به دست میدهد. استانداردسازی در برابر یک استاندارد اولیه، دقت غلظت تیترانت را تضمین میکند.
Clinical relevance
تیتراسیون به طور گستردهای برای سنجشهای فارماکوپهای، تعیین سختی و قلیائیت آب، محتوای اسید و باز در مواد غذایی و محصولات صنعتی، و تعیین آب به روش کارل فیشر استفاده میشود، که به دلیل دقت و هزینه کم ارزشمند است.
History
تجزیه حجمی در اوایل قرن نوزدهم با محلولهای استاندارد شده گی-لوساک و تکنیکهای بورت سیستماتیک و شناساگرهای مور توسعه یافت. تیتراسیون کمپلکسومتری با EDTA، که توسط شوارتسنباخ در اواسط قرن بیستم معرفی شد، دامنه تیتراسیون را برای تعیین یونهای فلزی به شدت گسترش داد.
Key figures
- Joseph Louis Gay-Lussac
- Karl Friedrich Mohr
- Gerold Schwarzenbach
Related topics
Seminal works
- harris2020
- skoog2014fac
- vogel2000
Frequently asked questions
- استاندارد اولیه چیست؟
- یک ماده بسیار خالص، پایدار و با ترکیب معلوم است که برای تهیه یا استانداردسازی یک تیترانت استفاده میشود؛ از آنجایی که مقدار آن را میتوان به دقت وزن کرد، غلظت واقعی محلول تیترانت را تعیین میکند.
- تیتراسیون کمپلکسومتری چیست؟
- تیتراسیونی است که در آن یک معرف کلاتکننده مانند EDTA با یک آنالیت یون فلزی یک کمپلکس پایدار تشکیل میدهد؛ حجم مورد نیاز برای کمپلکس کردن تمام فلز، که با یک شناساگر یون فلزی تشخیص داده میشود، غلظت فلز را به دست میدهد.