L'analisi volumetrica è un termine generale per un metodo nell'analisi chimica quantitativa in cui la quantità di una sostanza è determinata dalla misurazione del volume che la sostanza occupa. È comunemente usato per determinare la concentrazione sconosciuta di un reagente noto. L'analisi volumetrica viene spesso definita titolazione, una tecnica di laboratorio in cui una sostanza di concentrazione e volume noti viene utilizzata per reagire con un'altra sostanza di concentrazione sconosciuta.

Introduzione

L'analisi volumetrica è stata introdotta per la prima volta di Jean Baptiste Andre Dumas, un chimico francese. Lo ha usato per determinare la proporzione di azoto combinato con altri elementi in composti organici, secondo l'Enciclopedia Britannica. Dumas ha bruciato un campione di un composto con un peso noto in un forno in condizioni tali da garantire la conversione di tutto l'azoto in gas azoto elementare o N2.

Storia

Nell'esperimento di Dumas, l'azoto da il forno è stato quindi trasportato in una corrente di anidride carbonica e passato in una soluzione alcalina forte. La soluzione assorbiva l'anidride carbonica e consentiva l'accumulo di azoto nel tubo. Secondo Britannica.com, la massa dell'azoto è stata quindi calcolata dal volume che occupava nelle note condizioni di pressione e temperatura. Di conseguenza, è stata determinata la proporzione di azoto nel campione.

Titolazione

La titolazione è il processo per ottenere informazioni quantitative da un dato campione, secondo l'Università di Waterloo, che implica un reazione chimica veloce. Quando la reazione coinvolge un acido e una base, il metodo è indicato come una titolazione acido-base. Quando la reazione implica ossidazione e riduzione, il metodo è indicato come titolazione redox.

Usi

L'analisi volumetrica viene utilizzata nei laboratori di chimica delle scuole superiori e del college per determinare le concentrazioni di sostanze sconosciute. Il titolante (la soluzione nota) viene aggiunto a una quantità nota di analita (soluzione sconosciuta) e si verifica una reazione. Conoscere il volume del titolante consente allo studente di determinare la concentrazione della sostanza sconosciuta. I laboratori e gli ospedali utilizzano apparecchiature di titolazione automatizzate per lo stesso scopo.

Esempi

L'analisi volumetrica e la titolazione sono ampiamente utilizzate in una varietà di settori perché sono considerate una tecnica di base nella chimica analitica . Ad esempio, la titolazione può essere utilizzata dall'industria del biodiesel per determinare l'acidità di un campione di olio vegetale. Conoscendo la quantità esatta di base necessaria per neutralizzare un campione di olio vegetale, gli scienziati sanno quanta base aggiungere per neutralizzare l'intero importo. La titolazione ha usi simili nelle industrie petrolchimiche e alimentari. Ad esempio, per determinare il tenore in acidi grassi liberi di un olio si può usare una titolazione acida; si può usare una titolazione redox per determinare la quantità di acidi grassi insaturi; e il metodo di titolazione Karl Fischer può essere usato per analizzare tracce di acqua trovata in una sostanza.