Miareczkowanie to jeden z najstarszych sposobów analizy ilościowej. I choć istnieją dużo doskonalsze metody analizy, to jednak miareczkowanie nadal jest wykorzystywane, gdyż pozwala na przeprowadzenie badania bez zbędnych kosztów.

Miareczkowanie kiedyś i dziś

Analiza miareczkowa polega na tym, iż niewielkimi porcjami, wprowadza się do roztworu badanego równoważną chemicznie ilość odczynnika w postaci roztworu mianowanego, czyli roztworu o dokładnie znanym stężeniu. W celu rozpoznania momentu równowagowego do badanej próbki wprowadza się wskaźnik, który poprzez zmianę barwy pozwoli na detekcję tego momentu. Kiedy wskaźnik zmieni barwę, to znak, że mamy do czynienia z punktem końcowym miareczkowania.

Sama ilość oznaczonej substancji jest obliczana na bazie pomiaru objętości zużytego roztworu mianowanego. W trakcie stosowania miareczkowania wykorzystuje się reakcje chemiczne przebiegające stechiometrycznie, przebiegające szybko, a także takie gdzie punkt równoważnikowy można dokładnie wyznaczyć.

Dawniej miareczkowanie przeprowadzana było poprzez podawanie titranta za pomocą stopniowanego szklanego cylindra. Podawanie titranta regulowane było ręcznie za pomocą zaworu. Początkowo przeprowadzano tylko te reakcje, które skutkowały wyraźną zmianą barwy. Z czasem odczynniki zaczęły być sztucznie barwione za pomocą wskaźnika. Osiągana precyzja zależała głównie od umiejętności chemika, przede wszystkim jego postrzegania barw. Współcześnie zdecydowanie unowocześniono i usprawniono metodę.

Zaczęto wykorzystywać mechaniczne biurety tłokowe, które umożliwiają powtarzalne i dokładne podawanie titranta. Barwne wskaźniki zostały zaś zastąpione przez elektrody do pomiaru potencjału. Dzięki temu zwiększyła się znacznie trafność i precyzja samych pomiarów. Wykres potencjału w funkcji objętości titranta umożliwia dokładniejsze śledzenie reakcji niż zmiana barwy w punkcie końcowym.

Dzięki mikroprocesorom miareczkowanie może być sterowane i oceniane automatycznie. Najnowsze titratory, które się dziś stosuje, pozwalają na automatyczne programowanie całych sekwencji analizy i uzyskiwanie maksymalnej elastyczności w projektowaniu nowych metod. Dla każdego zastosowania można zdefiniować określoną metodę, łącząc proste funkcje, takie jak dozowanie, mieszanie, miareczkowanie czy obliczanie, w danej kolejności.

Coraz częściej wykorzystuje się też komputery i laboratoryjne zarządzanie systemami informacji. Wszystko to sprawiło, że metoda miareczkowania jest wykorzystywana w wielu gałęziach przemysłu. Stosuje ją przemysł samochodowy, ceramiczny, chemiczny, węglowy, farbiarski oraz przemysł kosmetyczny. Miareczkowanie wykorzystywane jest także przy produkcji detergentów a także, jeśli chodzi o przemysł elektroniczny, galwanotechniczny, energetyczny czy przy produkcji materiałów wybuchowych. Ostatecznie metoda ta znajduję zastosowanie przy produkcji szkła, przy przemyśle spożywczym, a nawet jeśli chodzi o służbę zdrowia kolejnictwo, produkcje opakowań, farb, pigmentów, papieru, celulozy, leków, czy przemysł gumowy.

Artykuł został przygotowany we współpracy z metrohm.com