La titolazione quantitativa è una forma di analisi chimica in cui le informazioni su un campione sconosciuto vengono raccolte attraverso una reazione controllata con un campione noto. Una tecnica comune è la titolazione acido-base, ma i chimici possono anche utilizzare reazioni redox e altri fenomeni, a seconda di ciò che stanno analizzando. I laboratori vengono generalmente utilizzati per questa analisi, per fornire l’accesso all’attrezzatura giusta e offrire un alto livello di controllo. Viene spesso insegnato nelle lezioni di chimica per familiarizzare gli studenti con le basi e fornire informazioni sulle tecniche di chimica analitica.
In questa procedura, il chimico preleva un campione e lo monta in una beuta o in un becher, misurandone accuratamente il volume. Un altro campione di caratteristiche note viene aggiunto goccia a goccia fino a quando si verifica una reazione e raggiunge il suo punto finale. Ci sono diversi modi per misurare questo. Possono includere l’uso di un agente chimico che cambia colore, un pHmetro o un altro dispositivo per raccogliere altre informazioni sulle caratteristiche della miscela. Al punto finale, il chimico può registrare la quantità di soluzione nota necessaria per innescare la reazione e utilizzarla in una formula.
L’obiettivo con la titolazione quantitativa è raggiungere il punto di equivalenza, segnando il momento in cui è presente una quantità sufficiente di titolante per neutralizzare il campione o innescare una reazione. Una volta raggiunto questo punto, dovrebbe verificarsi un cambiamento improvviso nella soluzione, misurabile con apparecchiature scientifiche. In una titolazione quantitativa automatizzata, il computer può eseguire i calcoli necessari per restituire informazioni sul campione sconosciuto. In altri casi, i ricercatori possono eseguire i propri calcoli, in base alla concentrazione del campione noto e al volume necessario per innescare una reazione.
Alcuni metodi di titolazione quantitativa sono più accurati di altri e il test può essere ripetuto per confermare i risultati. Questo tipo di test può essere utilizzato per attività che vanno dalla patologia all’analisi degli inquinanti nella rete idrica. L’automazione è comune nei grandi laboratori, che possono disporre di apparecchiature per gestire il processo di misurazione, somministrare con cura il titolante e registrare le reazioni. Questa apparecchiatura deve essere periodicamente calibrata per confermare che funzioni correttamente e verificare la presenza di contaminazione. Il titolante residuo, ad esempio, può influenzare i risultati del test successivo.
Comprendere questo processo può essere importante per i chimici, anche se fanno affidamento su apparecchiature automatizzate per farlo. Potrebbero aver bisogno di ripetere un test a mano per vari motivi, o potrebbero aver bisogno di abilità di titolazione per calibrare correttamente l’attrezzatura. I tecnici di laboratorio possono eseguire regolarmente test di titolazione quantitativa.