滴定とは、濃度既知の試薬を加えることで、試料中に溶解している特定の物質を定量的に測定することができる分析手法である。物質（分析対象物）と試薬（滴定剤）の間の完全な化学反応に基づいています。
滴定液は、反応が完了するまで添加されます。測定に適しているためには、滴定反応の終了が、電位差計（センサーによる電位測定）や色の変化など、適切な手法でモニター（表示）され、容易に観察できることが必要です。
分注した滴定液の量を測定することで、化学反応の化学量論に基づく分析物の含有量を算出することができる。正確さを求めるなら、滴定反応は速く、完全で、曖昧さがなく、観察可能であることが望ましい。
古典的な滴定は、ビュレットと呼ばれる目盛りのついたガラス製のシリンダーを用い、タップを使って手動で滴定剤を加えていましたが、現代の自動滴定では、正確で反復可能な滴定剤の添加と、電位対滴定剤の体積をより確実にプロットすることができます。しかし、手動滴定は世界中の多くのラボで依然として主流となっています（下記の手動滴定と自動滴定を参照）。手動滴定と自動滴定の背後にある基本的な理論は同じである。
よく知られている塩基性滴定の例として、食酢中の酢酸（CH3COOH）を水酸化ナトリウム（NaOH）で滴定する方法があります：
滴定とは何か、詳しくは「滴定の基礎知識」をご覧ください。
例えば、乳製品、食用油、脂肪など、食品・飲料業界では、滴定が広く使われています。塩分、塩化物、酸度などの測定に使用でき、味、食品の安全性、賞味期限に影響を与えることができます。
製薬業界では、滴定は医薬品の純度分析、アッセイなどに利用されています。
石油化学分野での主な用途は、酸、塩基、臭素、メルカプタン硫黄の定量などです。石油用滴定分析方法の詳細とベストプラクティスは、ダウンロードできます。
滴定は、pH、アルカリ度、金属含有量などのパラメータを用いた水質検査、廃水処理、環境分析などにも役立つことがあります。
酸・塩基の滴定は、溶液に混ぜた酸と塩基が中和される点を評価するものです。そのため、滴定室には適切なpH指示薬が添加される。酸塩基滴定の指示薬は、終点に達すると色が変わる。反応の終点と当量点は一致しないので、滴定指示薬を慎重に選ぶと誤差が少なくなります。
基本的に、逆滴定とは、滴定を逆に行うことです。滴定を行う人は、元の試料を滴定せず、代わりに既知の過剰量の標準試薬を溶液に加え、その過剰量を滴定します。逆滴定は、分析物と滴定剤の反応が非常に遅い場合、分析物が非水溶性固体の場合、沈殿反応のように逆滴定の終点が通常の滴定の終点より特定しやすい場合に有効です。
複素電位差滴定は、分析物と滴定液の間に錯体を形成するものです。一般に、このような滴定反応には、被測定物と弱い錯体を形成する指示薬が必要です。おそらく最も一般的な錯塩滴定の例は、ヨード滴定の感度を上げるためにデンプン指示薬を使用し、より目に見える色の変化を生じさせるものである。錯体指示薬には、溶液中の金属イオンの滴定に用いられるキレート剤EDTAや、カルシウムイオンやマグネシウムイオンの滴定に用いられるエリオクロムブラックTがあります。
気相滴定は、過剰なガスを滴定剤とし、反応種を決定します。反応後、残った滴定液と生成物を定量し、元の試料に含まれる分析物の量を決定する（例えば、フーリエ変換赤外分光法（FTIR）を使用する）。気相滴定は、光路長に依存しないこと、分析対象物の波長に干渉する種を含む試料の測定に有用であることなど、単純な分光光度計と比較した場合の利点がある。
この特定の滴定は、KF滴定とも呼ばれ、試料中の微量の水分を測定するために用いられる古典的な方法である。電量滴定は低含水率（含水率1ppm～5％）の測定に、容量滴定は100ppm～100％の含水率の測定に使用されます。この特殊な滴定技術の詳細については、カールフィッシャー定量法のガイドのライブラリをご覧ください。
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電位差滴定では、溶液の濃度依存性電位（mV）を基準電位に対して測定する。実際には、電位差滴定は酸化還元反応と類似しています。しかし、電位は参照電極と指示電極を使用して、被分析物（通常は電解質溶液）を横切って測定される。基準電極には水素電極、カロメル電極、塩化銀電極がよく使われ、専用の滴定電極は試験液中の興味あるイオンと電気化学的半セルを形成する。
電位差滴定、関連する滴定装置、日常的なアプリケーションの詳細については、日常的なアプリケーションのニーズをカバーするように設計された電位差コンパクト滴定装置のページをご覧ください。
酸化還元滴定は、酸化剤と還元剤との間の還元酸化反応を測定する。終点の決定は、色の変化が決定的でない場合（成分の1つが重クロム酸カリウムの場合）、電位差計や酸化還元指示薬を使用して行うことができる。二酸化硫黄の分析には酸化のためにヨウ素が必要であるため、デンプンを指示薬として使用する（過剰なヨウ素の存在下で青色のデンプン-ヨウ素複合体を形成する）。しかし、色の変化はしばしば十分な終点指標となる。
滴定システムの指示薬ではなく、ゼータ電位によって完了を監視する滴定は、ゼータ電位滴定と呼ばれています。この滴定は、コロイドを含む不均一系を特徴付けるために使用されます。pHを変えたり、界面活性剤を加えたりして、表面電荷がゼロになる時点を決定するのがその用途の一つです。また、凝集や安定化の最適な投与量を決定することもできます。
幅広い滴定やアプリケーションに対応する拡張性のある滴定装置の詳細については、モジュール式滴定装置をご覧ください。
自動滴定は、自動滴定装置によって実行することができます。滴定装置とは、滴定に関わる操作（滴定液の添加、信号の取得、終点または等価点の認識、データ計算、結果の保存）の一部または全部を自動化する装置です。この方法の利点は、精度、生産性、自動計算、報告書作成などです。
滴定とは、分析対象物（被分析物）の未知濃度を測定するための定量分析手法の一つである。分析したい試料に、分析対象物質と一定の割合で反応する正確に既知の量の物質（滴定剤）を徐々に加えることで行われます。滴定液の量を測定することで、化学反応の化学量論に基づく分析対象物の含有量を算出することができます。
滴定剤は化学反応が完了するまで添加し、滴定反応の終了は適切な技術（電位差測定や適切な指示薬の色変化など）により容易に検出することができます。したがって、滴定に関わる反応は、速く、完全で、曖昧でなく、観察可能でなければなりません。
詳細・比較はこちらをご覧ください：
終点モードは、古典的な滴定手順を表しています。滴定液は、例えば指示薬の色の変化で反応の終了が確認されるまで添加されます。自動滴定装置では、pH = 8.2など、あらかじめ定義された値に達するまで試料を滴定する。
等価点滴定モード（EQP）：
等価点とは、分析物と試薬が全く同じ量だけ存在する点です。ほとんどの場合、酸/塩基滴定から得られる滴定曲線などの滴定曲線の変曲点とほぼ同じです。曲線の変曲点は、対応するpHまたは電位（mV）値と滴定剤の消費量（mL）によって定義されます。等価点は、濃度既知の滴定液の消費量から算出される。滴定液の濃度と滴定液の消費量の積は、試料と反応した物質の量を示します。自動滴定装置では、測定されたポイントは特定の数学的手順で評価され、評価された滴定曲線になります。そして、この評価曲線から等価点が算出されます。
滴定終点曲線です：滴定反応の終点が観測されるまで、滴定液が添加されている。
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等価点滴定曲線：分析物と試薬が等量に存在する点を特定する。
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精密で正確な滴定結果を得るには、正しい滴定方法を選択するだけでなく、精度に悪影響を及ぼす要因を最小限に抑える方法を理解する必要があります。
結果の精度に悪影響を及ぼす要因を減らすには、すべての測定活動に存在し得る誤差の種類、すなわち系統誤差、ランダム誤差、およびワークフローエラーを理解する必要があります。
システマティックエラー
系統誤差とは、分析中に発生する一貫したミスにより、一定または漂流する誤差のことです。滴定における典型的なシステマティックエラーには、以下のようなものがあります：
滴定プロセスにおいて系統的なエラーの原因が特定されれば、通常は簡単に修正することができます。
ランダムエラー
ランダム誤差は、予測できない方法で変化する全体的な誤差の構成要素であり、通常、特定が困難です。滴定におけるランダムエラーの典型的な原因は以下の通りです：
ランダムエラーの原因が特定できない場合、より信頼できる平均値を得るために、複製数を増やす必要があります。これは一般的に、サンプル、試薬、時間の浪費につながります。
ワークフローエラー
この種のエラーは、特に時間やコストの制約がある場合、追跡するのに時間がかかることが多く、時には非常に高価になります。典型的なワークフローエラーは以下の通りです：
ユーザートレーニング、SOPの遵守、データのトレーサビリティと整合性のための高度な対策を組み合わせることで、ワークフローのエラーを劇的に減らすことができます。
サンプルハンドリング
サンプルの取り扱いミスは、おそらく滴定ワークフローにおける最大のエラー要因です。サンプルの均質性、保管上の問題、誤ったサンプルサイズ、計量誤差などがその例です。
サンプルの大きさについては、代表的なものであれば十分ですが、滴定中にビュレットへの充填を繰り返す必要があるほど大きくはありません。理想的な滴定は、ビュレット1本分の30～80％の滴定液消費量になるようにすることです。不均一性により試料を大きくする必要がある場合は、より濃縮された滴定液が使用されるはずです。
また、試料と測定値の誤差を最小にするために、試料は十分な大きさにする必要があります。そのためには、適切な天秤を用意し、その天秤が要求する最小正味試料重量を超えるような試料量を確保する必要があります。最小重量は、通常、希望する、または与えられたプロセスの計量公差の要因になります。例えば、USP41では、計量結果の最大許容誤差を0.1％と定めています。正確な計量を保証するために、個々のプロセスの許容誤差は、適切な安全マージンを確保するために2～4倍小さくする必要があります。USP規制対象外の業界では、1％が典型的なプロセス公差となります。
例えば、KF滴定液の標準化を酒石酸二ナトリウム脱水液で行う場合、メタノール溶解度の問題から、通常50mgのサンプルが必要となります。0.1%未満の計量不確かさを確保するためには、少なくとも0.01mgの読み取り可能な天秤が必要です。ただし、KF試薬を標準化し、滴定液の消費量を十分に確保するために純水を使用する場合は、7.5～20mgの水を使用する必要があります。この場合、0.01mgの読み取りが可能な天秤では、14mgを超える試料重量を正確に計量するためのUSPガイドラインを満たさない場合があります。液体試料の場合は、適切なグレードのガラス器具や容積計を使用し、取り扱いミスを避けるように注意する必要があります。滴定法における回避可能なエラー源を最小限に抑えるために、当社の無料ポスターをダウンロードして、滴定エラーを特定し回避する方法を学んでください。
以下の滴定の定義を見れば、滴定について必要な知識を簡単に身につけることができるかもしれません。
分析物：試料中の特定の化学種で、その含有量または量を滴定によって決定するもの。
滴定の終了点：滴定が終了し、滴定液の消費量が評価される、望ましい終点または等価点。同じ滴定中に複数の等価点が発生することがある。
終点：滴定反応の終了が観察される点（通常、色の変化または他の滴定指標によって）。滴定を終点とともに定義することは、古典的な手法である。
等価点：添加した滴定液の実体数（等価）が、試料分析物の実体数と同じになる点。
指示薬：反応を追跡し、滴定の終了を検出するための手順。一般的には電位差計（電極）やカラーインジケータを用いて表示する。
視差：観察者の視線に基づく物体の見かけ上の位置の差。滴定では、ビュレット内の液体メニシスを目視で観察する際に、この現象を考慮する必要がある。
一次標準物質：滴定液の濃度を正確に測定するために使用される、認証された高純度の物質。
信号の取得：物理現象を監視し、ある点（滴定実験の終点や等価点など）でのデジタル値や数値の取得を行うことです。
標準化：滴定液の濃度を決定するために、高純度の基準化学物質（標準物質）を使用することです。
化学量論（ストイキオメトリー）：滴定における試薬と生成物のモル/質量関係。滴定試薬は一定の関係で反応するので、別々の反応物の量が分かれば生成物の量は計算できる。ある反応物の量がわかっていて、生成物の量がわかる場合は、他の反応物の量も計算できる。
滴定液：ある化学試薬の溶液で、正確な滴定に使用できるように濃度が標準化されているもの。
滴定：定量的な化学分析の一つで、一定量の滴定液と分析対象である試料化合物を定量的に反応させる。消費された滴定液の量から、測定反応の化学量論に基づき試料化合物の量を算出する。ボリュウムメトリーや滴定法とも呼ばれる。
滴定曲線：滴定曲線は、滴定の定性的な経過を示すものです。曲線は一般に、滴定剤の体積を独立変数として、溶液を従属変数として使用します。曲線は、滴定方法を迅速に評価することができます。曲線には、対称型、非対称型、最小/最大型、分割型の4つの形式があります。
滴定サイクル：滴定反応の終点または等価点に達するまで実行され、繰り返されるサイクル。滴定サイクルは、主に滴定剤の添加、滴定反応、信号の取得、評価の4つのステップからなる。
滴定方程式：固体試料の質量モル濃度、酸・塩基溶液の濃度、希釈溶液の濃度、直接滴定後の滴定剤消費量などを計算できる一連の滴定方程式。滴定結果を簡単に計算するには、滴定計算機をご覧ください。
滴定の理論：滴定理論は、物理的または電気化学的な方法で滴定反応を観察し、その濃度に関連する生成物を決定することを探求するものです。化学種、製品、化学機能の正確な濃度を知ることは、プロセスの効率や製品の品質を保証するのに役立ちます。
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