วิธีการวิเคราะห์ไททริเมทริกจะแบ่งย่อยตามตัวเลือกการไทเทรตและตามปฏิกิริยาเคมีที่เลือกเพื่อกำหนดสาร (ส่วนประกอบ) ในเคมีสมัยใหม่ การวิเคราะห์เชิงปริมาณและเชิงคุณภาพมีความโดดเด่น
ประเภทของการจัดประเภท
วิธีการวิเคราะห์ไททริเมทริกถูกเลือกสำหรับปฏิกิริยาเคมีที่เฉพาะเจาะจง ขึ้นอยู่กับประเภทของการโต้ตอบ มีการแบ่งการกำหนดไททริเมทริกออกเป็นประเภทที่แยกจากกัน
วิธีวิเคราะห์:
- การไตเตรทรีดอกซ์; วิธีการนี้ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงในสถานะออกซิเดชันของธาตุในสาร
- การก่อตัวที่ซับซ้อนคือปฏิกิริยาเคมีที่ซับซ้อน
- การไทเทรตกรด-เบสเกี่ยวข้องกับการทำให้เป็นกลางอย่างสมบูรณ์ของสารที่มีปฏิสัมพันธ์
ทำให้เป็นกลาง
การไทเทรตกรด-เบสช่วยให้คุณสามารถกำหนดปริมาณกรดอนินทรีย์ (อัลคาลิเมทรี) รวมทั้งคำนวณเบส (การวัดความเป็นกรด) ในสารละลายที่ต้องการ วิธีนี้ใช้เพื่อกำหนดสารที่ทำปฏิกิริยากับเกลือ ที่การใช้ตัวทำละลายอินทรีย์ (อะซิโตน แอลกอฮอล์) ทำให้สามารถระบุสารได้มากขึ้น
รูปแบบที่ซับซ้อน
สาระสำคัญของวิธีการวิเคราะห์ไททริเมทริกคืออะไร? มันควรจะกำหนดสารโดยการตกตะกอนของไอออนที่ต้องการว่าเป็นสารประกอบที่ละลายได้ไม่ดีหรือจับกับสารเชิงซ้อนที่แยกตัวได้ไม่ดี
วัดซ้ำ
การไตเตรทรีดอกซ์ขึ้นอยู่กับปฏิกิริยารีดักชันและปฏิกิริยาออกซิเดชัน ขึ้นอยู่กับสารละลายรีเอเจนต์ที่ใช้ไทเทรตในเคมีวิเคราะห์ มี:
- เปอร์แมงกานาโตเมตรี ซึ่งใช้โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต
- iodometry ซึ่งขึ้นอยู่กับการออกซิเดชันของไอโอดีนและการลดไอโอไดด์
- bichromatometry ซึ่งใช้ออกซิเดชันกับโพแทสเซียมไบโครเมต
- โบรมาโตเมทรีจากโพแทสเซียมโบรเมตออกซิเดชัน
วิธีรีดอกซ์ของการวิเคราะห์ไททริเมทริกรวมถึงกระบวนการต่างๆ เช่น เซริเมทรี ไททาโนเมทรี วานาโดเมทรี พวกมันเกี่ยวข้องกับการเกิดออกซิเดชันหรือการลดลงของไอออนของโลหะที่เกี่ยวข้อง
โดยวิธีการไทเทรต
มีการจำแนกประเภทวิธีการวิเคราะห์ไททริเมทริกโดยขึ้นอยู่กับวิธีการไทเทรต ในตัวแปรโดยตรง ไอออนที่จะถูกกำหนดจะถูกไทเทรตด้วยสารละลายรีเอเจนต์ที่เลือก กระบวนการไทเทรตในวิธีการทดแทนขึ้นอยู่กับการกำหนดจุดสมมูลต่อหน้าสารประกอบเคมีที่ไม่เสถียร การไทเทรตสารตกค้าง (วิธีย้อนกลับ) จะใช้เมื่อเลือกตัวบ่งชี้ได้ยาก เช่นเดียวกับเมื่อปฏิกิริยาทางเคมีช้า ตัวอย่างเช่น ในการพิจารณาแคลเซียมคาร์บอเนต ตัวอย่างของสารจะได้รับการบำบัดด้วยสารละลายกรดไฮโดรคลอริกในปริมาณที่มากเกินไป
ความหมายการวิเคราะห์
วิธีการวิเคราะห์ไททริเมทริกทั้งหมดถือว่า:
- การกำหนดปริมาตรของสารเคมีที่ทำปฏิกิริยาอย่างใดอย่างหนึ่งหรือแต่ละชนิดได้อย่างแม่นยำ
- มีสารละลายไทเทรต ต้องขอบคุณขั้นตอนการไทเทรต
- เผยผลการวิเคราะห์
การไทเทรตสารละลายเป็นพื้นฐานของเคมีวิเคราะห์ การพิจารณาการดำเนินการพื้นฐานที่ทำขึ้นระหว่างการทดลองจึงเป็นสิ่งสำคัญ ส่วนนี้มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับการปฏิบัติในชีวิตประจำวัน ไม่มีความคิดเกี่ยวกับการมีอยู่ของส่วนประกอบหลักและสิ่งเจือปนในวัตถุดิบหรือผลิตภัณฑ์ จึงเป็นเรื่องยากที่จะวางแผนห่วงโซ่เทคโนโลยีในอุตสาหกรรมยา เคมี และโลหะวิทยา พื้นฐานของเคมีวิเคราะห์นำไปใช้กับประเด็นทางเศรษฐกิจที่ซับซ้อน
วิธีวิจัยในเคมีวิเคราะห์
เคมีสาขานี้เป็นศาสตร์แห่งการกำหนดส่วนประกอบหรือสาร พื้นฐานของการวิเคราะห์ไททริเมทริก - วิธีที่ใช้ในการทดลอง ด้วยความช่วยเหลือ นักวิจัยจึงสรุปเกี่ยวกับองค์ประกอบของสาร เนื้อหาเชิงปริมาณของแต่ละส่วนในนั้น นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ในระหว่างการวิเคราะห์เชิงวิเคราะห์เพื่อระบุสถานะออกซิเดชันซึ่งมีส่วนประกอบของสารที่ทำการศึกษาอยู่ เมื่อจำแนกวิธีการวิเคราะห์ทางเคมี จะต้องพิจารณาอย่างชัดเจนถึงสิ่งที่ควรทำ ในการวัดมวลของตะกอนที่ได้นั้น ใช้วิธีการวิจัยแบบกราวิเมตริก เมื่อวิเคราะห์ความเข้มข้นของสารละลาย การวิเคราะห์โฟโตเมตริกเป็นสิ่งจำเป็น ขนาดของ EMF โดยโพเทนชิโอเมทรีกำหนดองค์ประกอบที่เป็นส่วนประกอบของยาที่ใช้ในการศึกษา กราฟการไทเทรตแสดงให้เห็นการทดลองอย่างชัดเจน
ส่วนวิธีการวิเคราะห์
หากจำเป็น จะใช้ในเคมีวิเคราะห์ ฟิสิกส์เคมี คลาสสิก (เคมี) เช่นเดียวกับวิธีทางกายภาพ ภายใต้วิธีการทางเคมี เป็นเรื่องปกติที่จะเข้าใจการวิเคราะห์ไททริเมทริกและกราวิเมตริก ทั้งสองวิธีเป็นแบบคลาสสิก พิสูจน์แล้ว และใช้กันอย่างแพร่หลายในเคมีวิเคราะห์ วิธีการชั่งน้ำหนัก (แบบกราวิเมตริก) เกี่ยวข้องกับการกำหนดมวลของสารที่ต้องการหรือส่วนประกอบที่เป็นส่วนประกอบ ซึ่งถูกแยกได้ในสถานะบริสุทธิ์ เช่นเดียวกับในรูปของสารประกอบที่ไม่ละลายน้ำ วิธีการวิเคราะห์เชิงปริมาตร (ไททริเมทริก) ขึ้นอยู่กับการกำหนดปริมาตรของรีเอเจนต์ที่ใช้ในปฏิกิริยาเคมี ซึ่งถ่ายในความเข้มข้นที่ทราบ มีการแบ่งวิธีทางเคมีและกายภาพออกเป็นกลุ่มต่างๆ:
- ออปติคัล (สเปกตรัม);
- ไฟฟ้าเคมี;
- เรดิโอเมตริก
- โครมาโตกราฟี;
- แมสสเปกโตรเมตรี
เฉพาะการศึกษาไททริเมทริก
บทวิเคราะห์นี้เคมีเกี่ยวข้องกับการวัดปริมาณของรีเอเจนต์ที่จำเป็นสำหรับการทำปฏิกิริยาเคมีที่สมบูรณ์กับปริมาณสารที่ต้องการที่ทราบ สาระสำคัญของเทคนิคนี้คือ รีเอเจนต์ที่มีความเข้มข้นที่ทราบจะถูกเติมแบบหยดลงในสารละลายของสารทดสอบ การเติมจะดำเนินต่อไปจนกว่าปริมาณจะเท่ากับปริมาณของสารที่วิเคราะห์ที่ทำปฏิกิริยากับมัน วิธีนี้ช่วยให้สามารถคำนวณเชิงปริมาณความเร็วสูงในเคมีวิเคราะห์ได้
Gay-Lusac นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสถือเป็นผู้ก่อตั้งเทคนิคนี้ สารหรือองค์ประกอบที่กำหนดในตัวอย่างที่กำหนดเรียกว่าสารที่กำลังหา ในหมู่พวกเขาอาจเป็นไอออน, อะตอม, กลุ่มการทำงาน, อนุมูลอิสระที่เกี่ยวข้อง รีเอเจนต์คือสารที่เป็นก๊าซ ของเหลว และของแข็งที่ทำปฏิกิริยากับสารเคมีเฉพาะ กระบวนการไทเทรตประกอบด้วยการเพิ่มสารละลายหนึ่งไปยังอีกสารละลายหนึ่งในขณะที่ผสมอย่างต่อเนื่อง ข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการดำเนินการตามกระบวนการไทเทรตที่ประสบความสำเร็จคือการใช้สารละลายที่มีความเข้มข้นที่ระบุ (ไทแทรนต์) สำหรับการคำนวณจะใช้ความปกติของสารละลายนั่นคือจำนวนกรัมที่เทียบเท่ากับสารที่มีอยู่ในสารละลาย 1 ลิตร กราฟการไทเทรตสร้างขึ้นหลังจากการคำนวณ
สารประกอบหรือธาตุเคมีมีปฏิกิริยาต่อกันในปริมาณน้ำหนักที่กำหนดไว้อย่างดีซึ่งสอดคล้องกับปริมาณกรัมของพวกมัน
ตัวเลือกในการเตรียมสารละลายไตเตรทตามวัสดุเริ่มต้นที่ชั่งน้ำหนัก
เป็นวิธีแรกในการเตรียมสารละลายที่มีความเข้มข้นที่กำหนด (ไทเทอร์ที่แน่นอน) เราสามารถพิจารณาละลายตัวอย่างที่มีมวลที่แน่นอนในน้ำหรือตัวทำละลายอื่น รวมถึงการเจือจางสารละลายที่เตรียมไว้ตามปริมาตรที่ต้องการ. ไทเทอร์ของรีเอเจนต์ที่เป็นผลลัพธ์สามารถหาได้จากมวลที่ทราบของสารประกอบบริสุทธิ์และจากปริมาตรของสารละลายที่เตรียมไว้ เทคนิคนี้ใช้เพื่อเตรียมสารละลายไทเทรตของสารเคมีที่ได้มาในรูปบริสุทธิ์ ซึ่งองค์ประกอบจะไม่เปลี่ยนแปลงระหว่างการเก็บรักษาในระยะยาว สำหรับการชั่งน้ำหนักสารที่ใช้จะใช้ขวดที่มีฝาปิด วิธีการเตรียมสารละลายนี้ไม่เหมาะสำหรับสารที่มีการดูดความชื้นเพิ่มขึ้น เช่นเดียวกับสารประกอบที่ทำปฏิกิริยากับคาร์บอนมอนอกไซด์ (4)
เทคโนโลยีที่สองสำหรับการเตรียมสารละลายไทเทรตถูกใช้ในสถานประกอบการเคมีเฉพาะทาง ในห้องปฏิบัติการพิเศษ โดยอิงจากการใช้สารประกอบบริสุทธิ์ที่เป็นของแข็งซึ่งชั่งน้ำหนักในปริมาณที่แน่นอน เช่นเดียวกับการใช้สารละลายที่มีความเป็นปกติ สารจะถูกวางไว้ในหลอดแก้วแล้วปิดผนึก สารที่อยู่ในหลอดแก้วเรียกว่าฟิกซ์ทานอล ในระหว่างการทดลองโดยตรง แอมพูลที่มีรีเอเจนต์แตกเหนือกรวยซึ่งมีอุปกรณ์เจาะ ถัดไป ส่วนประกอบทั้งหมดจะถูกถ่ายโอนไปยังขวดปริมาตร จากนั้นเติมน้ำ จะได้ปริมาตรที่ต้องการของโซลูชันการทำงาน
การไทเทรตยังใช้เฉพาะอัลกอริธึมการกระทำ บิวเรตต์เติมสารละลายการทำงานสำเร็จรูปจนถึงเครื่องหมายศูนย์เพื่อไม่ให้มีฟองอากาศในส่วนล่าง ถัดไป สารละลายที่วิเคราะห์จะถูกวัดด้วยปิเปต จากนั้นจึงวางลงในขวดทรงกรวย เพิ่มตัวบ่งชี้สองสามหยดลงไป สารละลายทำงานจะถูกเพิ่มทีละหยดลงในสารละลายสำเร็จรูปจากบิวเรตต์ และจะคอยตรวจสอบการเปลี่ยนสี เมื่อสีที่คงที่ปรากฏขึ้น ซึ่งไม่หายไปหลังจาก 5-10 วินาที จะถือว่ากระบวนการไทเทรตเสร็จสมบูรณ์ จากนั้นจึงดำเนินการคำนวณ คำนวณปริมาตรของสารละลายที่ใช้แล้วด้วยความเข้มข้นที่กำหนด หาข้อสรุปจากการทดลอง
สรุป
การวิเคราะห์ไททริเมทริกช่วยให้คุณกำหนดองค์ประกอบเชิงปริมาณและคุณภาพของตัววิเคราะห์ได้ วิธีเคมีวิเคราะห์นี้จำเป็นสำหรับอุตสาหกรรมต่างๆ ใช้ในทางการแพทย์ เภสัชกรรม เมื่อเลือกสารละลายที่ใช้งานได้ต้องคำนึงถึงคุณสมบัติทางเคมีของสารละลาย ตลอดจนความสามารถในการสร้างสารประกอบที่ไม่ละลายน้ำกับสารที่ทำการศึกษา