Титрование: что это, виды, преимущества метода

В данной статье мы узнаем, что такое титрование, какие виды и методы используются, чем отличаются и какие преимущества существуют у данного процесса. Расскажем, чем отличается ручное и автоматизированное титрование, на результаты которого можно положиться и как избежать основных ошибок. Посмотрим, на каких законах основывается данный метод и почему именно его, а не гравиметрию применяют в промышленных условиях.

Титрование что это?

Титрование – это один из классических методов химического количественного анализа, который применяют лаборанты химического анализа кто это и чем занимается, мы уже знаем. Если сравнивать его с гравиметрией, то последняя окажется более точной, но их особенность в высокой экспрессности, что делает их мало применимыми в промышленности. В данном случае экспрессность пониманием как быстроту анализа, где основное время затрачивают на подготовку проб, конечно, при проведении некоторых видов мониторинга можно получить важные характеристики, на них обязательно стоит обратить внимание. Но, в этом случае, стоит выбирать методики, не требующие долгой и тщательной подготовки.

Титрование отвечает всем требованиям современной промышленности, по точности, как мы уже поняли, он немного уступает, но времени выигрывает много за счет его экономии на отборе проб. Сущность титриметрического анализа в точном определении объема реактива, который должен вступить в количественную реакцию с компонентом, который необходимо определить в титрируемом растворе. Некоторые специалисты используют способ весового титрования, но он не получил популярность, т.к. масса реагента, при добавлении к раствору определяется в процессе проведение эксперимента.

Основывается метод титрования на законе эквивалентов, он гласит, что химические вещества взаимодействуют между собой в эквивалентных соотношениях. Это достаточно устаревшая формулировка. Современная химия разработала формулировку, которая более адаптирована к современным условиям. Элементы соединяются между собой в весовых соотношениях, которые прямо пропорциональны их химическим эквивалентам.

Какие виды титрования существуют?

В настоящее время мы можем говорить о существовании трех видов титрования. Для осуществления любого из них необходимо использование бюретки цена на них достаточно невысокая, ее перед началом работы заполняют титрантом, в обязательном порядке до нулевой отметки. Это важно потому, что разметка бюретки может быть неравномерной. Для заполнения сосуда потребуется использовать специальную воронку. Но в некоторых лабораториях давно применяют полуавтоматические бюретки, в этом случае воронка не потребуется.

Для того чтобы определить конечную точку титрования или, как ее называют, точка эквивалентности, используются специальные индикаторы, если таковых нет, то можно применить определенных физико-химические методы. Так, классическим в данном случае будет метод электропроводности или светопропускания. Титрование бывает трех видов:

• - прямое;
• - обратное;
• - титрование заместителя.

В первом случае к раствору определяемого вещества добавляют раствор титранта, делают это не одномоментно, а небольшими порциями. В процессе обратного титрования используется избыток специального реагента, его и добавляют к раствору определяемого вещества. Остаток, который не вступил в реакцию, подвергается титрованию. При использовании третьего метода к раствору добавляют избыток реагента. Как и во втором случае, но потом титруют один из продуктов реакции рабочего раствора с реагентом.

Каковы преимущества титрования?

Преимущества титрования в первую очередь в том, что данный метод позволяет работать не только с неорганическими, но и органическими веществами.  Метод одинаково хорош для проведения как в водных, так и неводных средах. Для правильных результатов необходимо все процедуры проводить с максимальной точностью и аккуратностью, соблюдать микроклимат в лаборатории в соответствии с общими нормами и много других факторов. Объем растворов данный метод позволяет определить с точность до сотых. При проведении работ необходимо соблюдать правильную концентрацию титрантов.

Для точности измерений важно проводить калибровку и регулярную настройку приборов. Используемые навески веществ должны быть более 0,2 грамм, а точность их взятия должна достигать до четвертого знака. Результаты, полученные в ходе титрования обрабатывают математически. Поэтому мы можем с уверенностью сказать, что данный способ отличается высокой точностью, высокой скоростью получения результатов.

Еще одним из преимуществ титрования является возможность его автоматизации, но даже при проведении ручного анализа точность измерений будет с минимальной погрешностью, от 0,1 до 0,01 процента. Существует несколько методов при проведении титрования. Первый – кислотно-основной, он базируется на реакции нейтрализации. Второй – осадительный, он основывается на реакциях обмена, когда определяемый ион переходит в осадок. Еще применяется окислительно-восстановительное титрование, где основа – окислительно-восстановитедьноая реакция между рабочим раствором и определяемым веществом.

Каковы различия между ручным и автоматизированным титрованием?

На самом деле существует не только ручной и автоматизированный метод титрования, часто применяется и полуавтоматический. Но, не смотря на различия проведения метода, он все равно остается самым быстрым, одним из самых точных, поэтому можно говорить о значительной экономии времени, лабораторной посуды из стекла и средств при проведении рабочего процесса. Титратор – это прибор, с которым можно автоматизировать практически все операции.

Для добавления титранта, наблюдения за реакцией, распознавания конечной точки, сбора данных, с проведением их полного анализа не требуется ручной труб. Даже хранение информации можно осуществить без прямого участия специалиста. Все, что требуется от оператора – загрузить образцы на штатив и дать ход процессу, поэтому даже высокой квалификации работников, в данном случае не потребуется.

Ручной метод, в сравнении с автоматическим более бюджетный, не требует больших затрат, для него необходима только стеклянная бюретка, стандартизированный титрант, образец и цветной индикатор. Выполнение ручного метода может производится только специалистами, именно от их квалификации будет зависеть точность полученных результатов.

Как добиться точных результатов титрования?

Для того чтобы добиться точных результатов титрования необходимо соблюдать несколько правил. Для начала нужно добиться минимизации влияния негативных факторов, для этого стоит изучить типичных ошибки и стараться максимально их избегать. Так, существуют систематические ошибки, которые переходят из одного анализа в другой.

Это может неправильная формула или неверно выбранный аналитический метод, который используется работником. Часто причиной недостоверных результатов могут быть ошибки отбора проб или неправильный выбор склянок что это в химии основные виды и применение, мы уже обсуждали. Кроме этого, не исключены ошибки настройки датчика. Причиной систематических ошибок может стать и слишком высокая скорость реакции.

Не исключены и случайные ошибки, в том числе – плохая обработка образца, неправильно откалиброванное оборудование. Недопустимо наличие пузырьков в пробирках с рабочим раствором. Для точности результатов обязательно нужно соблюдать параметры метода. В том числе, время ожидания, объемы приращения. При проведении химического анализа лучше обратиться к специалисту, плохо подготовленные сотрудники только напрасно тратят образцы, реагенты и время.