12
Rys. 1. Technika miareczkowania
Jak wynika z przedstawionych informacji, ilościowe oznaczanie badanej substancji metodami analizy objętościowej wymaga:
a) użycia odczynnika o znanym stężeniu (roztwór mianowany, titrant),
b) dokładnego zmierzenia objętości roztworu badanego i mianowanego,
c) dokładnego ustalenia końca reakcji przez dobór odpowiedniego wskaźnika.
Z porównania metod analizy wagowej i objętościowej wynika, że metody objętościowe są wygodniejsze i zajmują znacznie mniej czasu. Poza tym zakres reakcji dających się zastosować w analizie objętościowej jest bez porównania szerszy. Nie znaczy to jednak, że wszystkie reakcje można wykorzystać do celów analizy objętościowej. Muszą one odpowiadać następującym warunkom:
a) reakcja pomiędzy reagującymi roztworami powinna zachodzić szybko i ilościowo do końca, bez zakłócania jej przebiegu reakcjami ubocznymi;
b) użyte wskaźniki, powodując zmianę zabarwienia roztworu lub strącanie barwnego osadu, powinny wyraźnie zaznaczyć koniec reakcji chemicznej pomiędzy roztworami;
c) inne substancje zawarte w roztworze nie powinny przeszkadzać w przebiegu reakcji zasadniczej.
1.2.1. Klasyfikacja metod analizy objętościowej
Najczęściej spotykanym podziałem jest klasyfikacja według typu reakcji będącej podstawą oznaczenia. W takim przypadku możemy wyróżnić cztery podstawowe metody miareczkowe:
alkacymetrię - opierającą się na reakcjach kwas - zasada i obejmującą dwa działy:
— alkalimetrię (miareczkowanie kwasów mianowanymi roztworami zasad),
— acydymetrię (miareczkowanie zasad mianowanymi roztworami kwasów);
redoksymetrię - opierającą się na reakcjach redoks, obejmującą dwa działy:
- oksydymetrię (miareczkowanie reduktorów mianowanymi roztworami utleniaczy),
- reduktometrię (miareczkowanie utleniaczy mianowanymi roztworami reduktorów);
kompleksometrię - opierającą się na tworzeniu rozpuszczalnych połączeń kompleksowych o wysokich stałych trwałości;
precypitometrię (miareczkowanie strąceniowe) - opierającą się na reakcjach wytrącania trudno rozpuszczalnych osadów.
Innym sposobem systematyzacji jest klasyfikacja według sposobu prowadzenia oznaczenia miareczkowego. Mówimy wtedy o:
- miareczkowaniu bezpośrednim, polegającym na wykorzystaniu bezpośredniej reakcji pomiędzy titrantem i substancją oznaczaną;
- miareczkowaniu pośrednim - oznaczana substancja nie reaguje bezpośrednio z titrantem, lecz pośrednio z inną substancją, która jest następnie miareczkowana;
- miareczkowaniu odwrotnym - do badanego roztworu dodaje się ściśle odmierzoną ilość roztworu mianowanego w nadmiarze, a następnie nadmiar odmiareczkowuje się odpowiednio dobranym titrantem.
W zależności od sposobu wyznaczania punktu równoważnikowego reakcji metody miareczkowe można podzielić na:
- metody wizualne - wykorzystujące zastosowanie wskaźników barwnych; detektorem jest wtedy oko ludzkie;
- metody instrumentalne - polegające na obserwowaniu zmian jednego z parametrów fizykochemicznych charakteryzujących badany układ za pomocą odpowiednich urządzeń pomiarowych (pH-metry, konduktometry, spektrofotometry).
Istotnym problemem w analizie objętościowej oprócz doboru odpowiedniej substancji jako titranta jest konieczność znalezienia odpowiedniego wskaźnika. Działanie wskaźników w analizie objętościowej może polegać na:
1) zmianie zabarwienia roztworu w punkcie równoważnikowym lub w pobliżu tego punktu,