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Dieser Leitfaden ist als erste Einführung in die Theorie und Praxis der Titration gedacht und behandelt auch die Karl-Fischer-Titration.
Zunächst geht es um das Basiswissen, das erforderlich ist, um das Prinzip der Titration zu verstehen. Es werden verschiedene Arten chemischer Reaktionen und Indikationsprinzipien für allgemeine Titrationen erläutert und die manuelle Titration wird mit der automatischen Titration verglichen. Abschließend werden einige praktische Tipps & Hinweise für allgemeine und Karl-Fischer-Titrationen gegeben.
Die Titration ist eine weitverbreitete Analysetechnik, die in verschiedenen Branchen wie zum Beispiel der chemischen Industrie, der Lebensmittel- und Getränkeindustrie oder der Elektroindustrie verwendet wird. Titrationen werden gemäß den ablaufenden chemischen Reaktionen und den Indikationsprinzipien, die zur Beobachtung des Reaktionsverlaufs verwendet werden, klassifiziert. Die Art der Titration, also ob es sich zum Beispiel um eine Endpunkt- oder Äquivalenzpunkttitration handelt, und die erforderliche Berechnung spielen bei der Analyse eine entscheidende Rolle.
Erweitern Sie Ihr Wissen und lernen Sie etwas über die Theorie sowie die Grundlagen der Titration.
Erfahren Sie etwas über:
- Vorteile der Titration
- Theorie hinter der Titration
- Berechnungen für komplexe Titrationen
- Komponenten, die an der Titration beteiligt sind
- Leistungsüberprüfung in der Titration
- Reaktionen und Theorie zur Karl-Fischer-Titration
Profitieren Sie von dieser Broschüre und vertiefen Sie ihr Wissen über die Theorie hinter der Titration.
1 Definition der Titration
Die Titration ist eine Analysetechnik, die eine quantitative Bestimmung einer bestimmten Substanz (Analyt), die in einer Probe gelöst ist, erlaubt. Sie basiert auf einer vollständigen chemischen Reaktion zwischen dem Analyt und einem Reagenz (Titriermittel) mit bekannter Konzentration, das der Probe zugefügt wird:
Analyt + Reagenz (Titriermittel) = Reaktionsprodukte
Sehen Sie unser Video: What is Titration?
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2 Historische Entwicklung
Von der manuellen zur automatischen Titration
Klassisch wird eine Titration mit einem graduierten Glaszylinder (Bürette) durchgeführt. Die Titriermittelzugabe wird dabei manuell mit einem Hahn reguliert. Ein Farbwechsel zeigt schließlich das Ende der Titrationsreaktion an (Endpunkt).
Die Titration hat eine rasante Entwicklung erfahren: manuelle und später motorbetriebene Kolbenbüretten…
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3 Verwendungsgebiete
Die Titration ist eine weitverbreitete Analysetechnik, die in verschiedenen Branchen verwendet wird.
Einige Beispiele sind unten zu sehen:
- Lebensmittel & Getränke
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4 Vorteile der Titration
Es gibt verschiedene Gründe, warum die Titration in Laboren weltweit eingesetzt wird. Ein Vergleich der manuellen und der automatischen Titration ist unten dargestellt:
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5 Theorie hinter der Titration
Titrationen können gemäß den ablaufenden chemischen Reaktionen und den zur Beobachtung des Reaktionsverlaufs verwendeten Indikationsprinzipien klassifiziert werden.
- 5.1 Arten von chemischen Reaktionen
Für Titrationen werden hauptsächlich drei verschiedene Arten von chemischen Reaktionen verwendet. Diese Reaktionen sind unten jeweils mit einem Beispiel und einigen typischen Applikationen aufgelistet
Säure-Base-Reaktionen:
HCl + NaOH ↔ NaCl + H2O
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Um die übrigen chemischen Reaktionen und vieles mehr kennen zu lernen, downloaden Sie ABC of titration
- 5.2 Indikationsprinzipien
- 5.2.1 Manuelle Titration
- 5.2.2 Semi- oder automatische Titration
- 5.3 Titrationsmodus – Endpunkt / Äquivalenzpunkt
- 5.3.1 Endpunkttitration (EP)
- 5.3.2 Äquivalenzpunkttitration (EQP)
- 5.4 Titrationsarten
- 5.4.1 Direkte Titration
- 5.4.2 Direkte Titration mit Blindwert
- 5.4.3 Rücktitrationtitration
6 Steuerung der Titration
Eine manuelle Titration wird durch den Benutzer selbst gesteuert. Die Titriermittelzugabe wird manuell reguliert und die Beobachtung der Reaktion sowie die Indikation des Endpunkts erfolgen hauptsächlich visuell.
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- 6.1 Manuelle Titration
- 6.2 Automatische Ttitration
- 6.2.1 Titriermittelzugabe
- 6.2.2 Aufzeichnung der gemessenen Werte
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7 Berechnungen
Die Berechnung des Endergebnisses basiert auf dem Verbrauch an Titriermittel sowie der Stöchiometrie der chemischen Reaktion zwischen Analyt und Titriermittel.
- 7.1 Stöchiometrie und Äquivalenzzahl
- 7.2 Berechnung des Ergebnisses
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8 Komponenten, die an der Titration beteiligt sind
- 8.1 Titriermittel
Das Titriermittel ist eine Lösung eines bestimmten Reagenzes mit bekannter Konzentration, das mit dem Analyt in der Probe reagiert. Seine nominale Konzentration wird üblicherweise…- 8.1.1 Bestimmung der Titriermittelkonzentration
- 8.2 Sensor
- 8.2.1 pH-Sensor und Messungen (Säure-Base-Titrationen)
- 8.2.1.1 pH-Sensor und Temperatur
- 8.2.1 pH-Sensor und Messungen (Säure-Base-Titrationen)
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9 Leistungsüberprüfung in der Titration
Die Leistungsüberprüfung wird durch eine gewöhnliche Titration einer Referenzprobe mit bekannter Konzentration durchgeführt. Somit ist der gesamte Ablauf der Titration abgedeckt.
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10 Karl-Fischer-Titration
Das Karl-Fischer-Verfahren zur Wassergehaltsbestimmung ist eine der am häufigsten genutzten Titrationsmethoden.
Diese Titration basiert auf einer Reaktion, die von R. W. Bunsen beschrieben wurde:
I2 + SO2 + 2 H2O → 2 HI + H2SO4
Karl Fischer, ein deutscher Petrochemiker, entdeckte, dass die Reaktion…
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- 10.1 Titrationsprinzip
- 10.2 Endpunktindikation einer Karl-Fischer-Titration
- 10.3 Voraussetzungen für die volumetrische Karl-Fischer-Titration
- 10.4 Drift
- 10.5 Volumetrische Karl-Fischer-Reagenzien
- 10.5.1 Einkomponenten-KF-Reagenz
- 10.5.2 Zweikomponenten-KF-Reagenz
- 10.6 Konzentrationsbestimmung
- 10.7 Probenhandhabung
- 10.7.1 Feste Proben
- 10.7.2 Flüssige Proben
- 10.7.3 Löslichkeit einer Probe
- 10.8 Durchführung einer volumetrischen Karl-Fischer-Titration
- 10.9 Störungen bei der Karl-Fischer-Titration
- 10.9.1 Einfluss des pH-Werts
- 10.9.2 Nebenreaktionen