Volumetrische analyse is een algemene term voor een methode in kwantitatieve chemische analyse waarbij de hoeveelheid van een stof wordt bepaald door de meting van het volume dat de stof inneemt. Het wordt vaak gebruikt om de onbekende concentratie van een bekende reactant te bepalen. Volumetrische analyse wordt vaak titratie genoemd, een laboratoriumtechniek waarbij één stof van bekende concentratie en volume wordt gebruikt om te reageren met een andere stof met een onbekende concentratie.

Inleiding

Volumetrische analyse werd voor het eerst geïntroduceerd door Jean Baptiste Andre Dumas, een Franse chemicus. Hij gebruikte het om de hoeveelheid stikstof in combinatie met andere elementen in organische verbindingen te bepalen, volgens Encyclopedia Britannica. Dumas verbrandde een monster van een verbinding met bekend gewicht in een oven onder omstandigheden die de omzetting van alle stikstof naar elementair stikstofgas of N2 garandeerde.

Geschiedenis

In het experiment van Dumas, de stikstof uit de oven werd vervolgens in een stroom koolstofdioxide gevoerd en in een sterke alkalische oplossing geleid. De oplossing absorbeerde het koolstofdioxide en liet de stikstof in de buis ophopen. Volgens Britannica.com werd de massa van de stikstof vervolgens berekend uit het volume dat het onder de bekende druk- en temperatuuromstandigheden in beslag nam. Als gevolg hiervan werd de hoeveelheid stikstof in het monster bepaald.

Titratie

Titratie is het proces van het verkrijgen van kwantitatieve informatie van een gegeven monster, volgens de University of Waterloo, waarbij een snelle chemische reactie. Wanneer de reactie een zuur en een base omvat, wordt naar de werkwijze verwezen als een zuur-basetitratie. Wanneer de reactie oxidatie en reductie omvat, wordt de methode een redox-titratie genoemd.

Toepassingen

Volumetrische analyse wordt gebruikt in chemielaboratoria op middelbare en hogeschool om concentraties van onbekende stoffen te bepalen. Het titrant (de bekende oplossing) wordt toegevoegd aan een bekende hoeveelheid analyt (onbekende oplossing) en er vindt een reactie plaats. Als het volume van de titrant bekend is, kan de student de concentratie van de onbekende stof bepalen. Medische laboratoria en ziekenhuizen gebruiken geautomatiseerde titratieapparatuur voor in principe hetzelfde doel.

Voorbeelden

Volumetrische analyse en titratie worden algemeen gebruikt in een verscheidenheid aan industrieën omdat ze worden beschouwd als een basistechniek in analytische chemie . Titratie kan bijvoorbeeld worden gebruikt door de biodieselindustrie om de zuurgraad van een monster plantaardige olie te bepalen. Door de precieze hoeveelheid base te kennen die nodig is om een ​​monster plantaardige olie te neutraliseren, weten wetenschappers hoeveel basen toegevoegd moeten worden om de volledige hoeveelheid te neutraliseren. Titratie heeft vergelijkbare toepassingen in de petrochemische en voedingsmiddelenindustrie. Een zuur-titratie kan bijvoorbeeld worden gebruikt om het vrije vetzuurgehalte van een olie te bepalen; een redox-titratie kan worden gebruikt om de hoeveelheid onverzadigde vetzuren te bepalen; en de Karl Fischer-titratiemethode kan worden gebruikt voor het analyseren van sporenhoeveelheden water die in een stof worden aangetroffen.