Τι είναι η ποσοτική ογκομέτρηση;

Η ποσοτική τιτλοδότηση είναι μια μορφή χημικής ανάλυσης όπου οι πληροφορίες για ένα άγνωστο δείγμα συλλέγονται μέσω μιας ελεγχόμενης αντίδρασης με ένα γνωστό δείγμα. Μια κοινή τεχνική είναι η τιτλοδότηση οξέος-βάσης, αλλά οι χημικοί μπορούν επίσης να χρησιμοποιήσουν αντιδράσεις οξειδοαναγωγής και άλλα φαινόμενα, ανάλογα με το τι αναλύουν. Τα εργαστήρια χρησιμοποιούνται συνήθως για αυτήν την ανάλυση, για να παρέχουν πρόσβαση στον σωστό εξοπλισμό και να προσφέρουν υψηλό επίπεδο ελέγχου. Συχνά διδάσκεται στα μαθήματα χημείας για την εξοικείωση των μαθητών με τα βασικά και την παροχή πληροφοριών σχετικά με τεχνικές στην αναλυτική χημεία.

Σε αυτή τη διαδικασία, ο χημικός παίρνει ένα δείγμα και το τοποθετεί σε μια φιάλη ή ποτήρι ζέσεως, μετρώντας προσεκτικά τον όγκο. Ένα άλλο δείγμα γνωστών χαρακτηριστικών προστίθεται σταγόνα-σταγόνα μέχρι να συμβεί μια αντίδραση και να φτάσει στο τελικό της σημείο. Υπάρχουν διάφοροι τρόποι μέτρησης αυτού. Μπορούν να περιλαμβάνουν τη χρήση ενός χημικού παράγοντα που αλλάζει χρώμα, ενός μετρητή pH ή άλλης συσκευής για τη συλλογή άλλων πληροφοριών σχετικά με τα χαρακτηριστικά του μείγματος. Στο τελικό σημείο, ο χημικός μπορεί να καταγράψει πόσο από το γνωστό διάλυμα ήταν απαραίτητο για να πυροδοτήσει την αντίδραση και να το χρησιμοποιήσει σε έναν τύπο.

Ο στόχος με την ποσοτική τιτλοδότηση είναι να φτάσουμε στο σημείο ισοδυναμίας, σημειώνοντας τη στιγμή κατά την οποία υπάρχει αρκετός τιτλοδοτητής για να εξουδετερώσει το δείγμα ή να πυροδοτήσει μια αντίδραση. Θα πρέπει να συμβεί μια ξαφνική αλλαγή στο διάλυμα όταν επιτευχθεί αυτό το σημείο, και αυτό μπορεί να μετρηθεί με επιστημονικό εξοπλισμό. Σε μια αυτοματοποιημένη ποσοτική ογκομέτρηση, ο υπολογιστής μπορεί να εκτελέσει τους υπολογισμούς που απαιτούνται για την επιστροφή πληροφοριών σχετικά με το άγνωστο δείγμα. Σε άλλες περιπτώσεις, οι ερευνητές μπορούν να εκτελέσουν τα δικά τους μαθηματικά, με βάση τη συγκέντρωση του γνωστού δείγματος και τον όγκο που απαιτείται για να προκαλέσει μια αντίδραση.

Ορισμένες μέθοδοι ποσοτικής ογκομέτρησης είναι πιο ακριβείς από άλλες και η δοκιμή μπορεί να επαναληφθεί για να επιβεβαιωθούν τα αποτελέσματα. Αυτό το είδος δοκιμών μπορεί να χρησιμοποιηθεί για δραστηριότητες που κυμαίνονται από την παθολογία έως την ανάλυση των ρύπων στην παροχή νερού. Ο αυτοματισμός είναι συνηθισμένος σε μεγάλα εργαστήρια, τα οποία μπορεί να διαθέτουν εξοπλισμό για τη διαχείριση της διαδικασίας μέτρησης, την προσεκτική παράδοση του τιτλοδοτητή και την καταγραφή των αντιδράσεων. Αυτός ο εξοπλισμός πρέπει να βαθμονομείται περιοδικά για να επιβεβαιώνεται ότι λειτουργεί σωστά και να ελέγχεται για μόλυνση. Ο τιτλοδοτικός που απομένει, για παράδειγμα, μπορεί να επηρεάσει τα αποτελέσματα της επόμενης δοκιμής.

Η κατανόηση αυτής της διαδικασίας μπορεί να είναι σημαντική για τους χημικούς, ακόμα κι αν βασίζονται σε αυτοματοποιημένο εξοπλισμό για να το κάνουν. Μπορεί να χρειαστεί να επαναλάβουν μια δοκιμή με το χέρι για διάφορους λόγους ή μπορεί να χρειαστούν δεξιότητες τιτλοδότησης για τη σωστή βαθμονόμηση του εξοπλισμού. Οι τεχνικοί του εργαστηρίου μπορούν να εκτελούν τακτικά ποσοτικές δοκιμές τιτλοδότησης.