science >> Wetenschap >  >> Chemie

Het gebruik van volumetrische analyse

volumetrische analyse is een algemene term voor een methode voor 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 een stof met een 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 het aandeel stikstof te bepalen in combinatie met andere elementen in organische verbindingen, volgens Encyclopedia Britannica. Dumas verbrandde een monster van een verbinding met een bekend gewicht in een oven onder omstandigheden die zorgden voor de omzetting van alle stikstof in elementair stikstofgas of N2.
Geschiedenis

In het experiment van Dumas was de stikstof uit de oven vervolgens meegenomen in een stroom koolstofdioxide en geleid in een sterke alkalische oplossing. De oplossing absorbeerde het koolstofdioxide en liet de stikstof zich ophopen in de buis. Volgens Britannica.com werd de massa van de stikstof vervolgens berekend uit het volume dat het bezette onder de bekende omstandigheden van druk en temperatuur. Dientengevolge werd de hoeveelheid stikstof in het monster bepaald.
Titratie

Titratie is het proces van het verkrijgen van kwantitatieve informatie van een bepaald monster, volgens de Universiteit van Waterloo, dat een snelle chemische reactie inhoudt . Wanneer de reactie een zuur en een base omvat, wordt de methode een zuur-base titratie genoemd. Wanneer de reactie oxidatie en reductie met zich meebrengt, wordt de methode een redoxtitratie genoemd.
Toepassingen

Volumetrische analyse wordt in middelbare en hogeschoolchemicaliën gebruikt om concentraties van onbekende stoffen te bepalen. De titrant (de bekende oplossing) wordt toegevoegd aan een bekende hoeveelheid analyt (onbekende oplossing) en er vindt een reactie plaats. Door het volume van de titrant te kennen, 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 op grote schaal gebruikt in verschillende industrieën omdat ze worden beschouwd als een basistechniek in analytische chemie. Titratie kan bijvoorbeeld door de biodieselindustrie worden gebruikt om de zuurgraad van een monster plantaardige olie te bepalen. Door de precieze hoeveelheid base te weten die nodig is om een monster plantaardige olie te neutraliseren, weten wetenschappers hoeveel base ze moeten toevoegen om de hele hoeveelheid te neutraliseren. Titratie wordt op vergelijkbare wijze gebruikt in de petrochemische en voedingsmiddelenindustrie. Een zuurtitratie kan bijvoorbeeld worden gebruikt om het gehalte aan vrije vetzuren 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 om sporen water in een stof te analyseren.