Cosa considerare quando si standardizza il titolante

Se esegui regolarmente titolazioni, ne avrai sicuramente sentito parlare della standardizzazione del titolante. Quando si esegue una standardizzazione si determina il titolo, che è un fattore di correzione per la concentrazione del titolante, poiché normalmente non è esattamente il valore scritto sull'etichetta del flacone di reagente. In questo post del blog, voglio darti alcune informazioni preziose sul perché la standardizzazione è importante e su come determinare il titolo.

Si prega di notare che questo post di blog non tratterà la standardizzazione dei titolanti Karl Fischer. Leggi il seguente articolo per i titolanti KF.

Determinazione del titolo nella titolazione di Karl Fischer

Clicca su uno dei seguenti argomenti per passare direttamente a quella sezione:

• Qual è il fattore titolo?
• Perché dovresti standardizzare il tuo titolante?
• Cosa posso fare per evitare modifiche al fattore titolo?
• Con quale frequenza devo standardizzare il mio titolante?
• Come determinare il titolo
• Quali sono gli standard primari?
• Come calcolare il fattore titolo

Qual è il fattore titolo?

La titolazione è un metodo assoluto (o metodo primario), il che significa che è di massima importanza conoscere l'esatta concentrazione del titolante che si sta utilizzando per ottenere i risultati precisi e ripetibili da altri analisti. Ecco perché è necessario effettuare una standardizzazione.

Di solito la differenza tra la concentrazione nominale (ad es. 0,1 mol/l) e la concentrazione assoluta (es. 0.0998 mol/L) è data da un fattore adimensionale (es. 0.0998). La concentrazione assoluta si ottiene moltiplicando la concentrazione nominale per questo fattore, che solitamente viene chiamato «titolo». In alcuni casi, è la concentrazione assoluta che si chiama «titolo».

Nelle sezioni seguenti discuterò gli elementi essenziali della standardizzazione, indipendentemente dall'uso della parola «titolo» per il fattore di correzione o per la concentrazione assoluta.

Perché dovresti standardizzare il tuo titolante?

Conoscere l'esatta concentrazione di titolante è importante per ottenere risultati di titolazione corretti. Ciò è particolarmente vero per i titolanti autoprodotti, ma questo è anche un passaggio importante per i titolanti disponibili in commercio. I titolanti possono invecchiare nel tempo e quindi le loro concentrazioni cambieranno.

Ad esempio: titolanti alcalini, come NaOH o KOH, assorbiranno CO₂ dall'aria ambiente, o soluzioni ricche di iodio rilasceranno iodio. Pertanto, la standardizzazione ti darà maggiore sicurezza per ottenere i risultati corretti per le tue titolazioni.

Cosa posso fare per evitare modifiche al fattore titolo?

Dipende dal titolante utilizzato per l'analisi. La cosa più semplice da considerare è la bottiglia in cui prevedi di conservare il titolante all'interno. Alcuni titolanti sono fotosensibili e devono essere conservati in flaconi di vetro marrone scuro o opaco. Altri possono reagire con il vetro e sono meglio conservati in bottiglie di plastica.

Titolanti meglio conservati in flaconi di vetro marrone:

• Iodio (I₂)
• Permanganato di potassio (KMnO₄)
• Nitrato d'argento (AgNO₃)

Titolanti meglio conservati in bottiglie di plastica:

• Basi acquose (es. NaOH, KOH)
• Basi non acquose (es. TBAOH)

Titolanti per i quali deve essere utilizzata la calce sodata per l'assorbimento di CO₂:

• Basi acquose e non (es. NaOH, KOH, TBAOH)
• Tiosolfato di sodio (Na₂S₂O₃)

Titolanti per i quali deve essere utilizzato un setaccio molecolare per l'assorbimento dell'umidità:

• acido perclorico (HClO₄) in acido acetico glaciale

Con quale frequenza devo standardizzare il mio titolante?

Non è possibile rispondere a questa domanda con un numero generale. La frequenza della standardizzazione del titolante dipende da molteplici fattori, come la stabilità del titolante, il numero di titolazioni al giorno/settimana/mese e l'accuratezza richiesta per i risultati.

È necessario eseguire sempre una standardizzazione quando si apre per la prima volta un flacone di titolante.

La tabella seguente è una linea guida che dovrebbe aiutare a selezionare la frequenza per standardizzare i titolanti. Se non si è sicuri della stabilità del titolante, eseguire standardizzazioni frequenti (ad es. giornalmente) per un periodo di tempo più lungo fino a quando non si è in grado di stabilire una frequenza di standardizzazione in base ai dati del titolo ottenuti. I dati ottenuti ti mostreranno quanto cambia il tuo titolo nel tempo e puoi quindi selezionare una frequenza di determinazione adeguata. Il software più recente offre la possibilità di monitorare il titolo. Questo ti aiuterà anche durante questo compito.

Titolanti stabili:

• Acidi acquosi (es. HCl, H₂SO₄)
• EDTA
• Nitrato d'argento (AgNO₃)
• Tiosolfato di sodio (Na₂S₂o₃)
• Tensioattivi cationici e anionici

Titolanti instabili:

• Basi acquose e non (es. NaOH, KOH, TBAOH)
• Acidi non acquosi (es. HClO₄)
• Iodio (I₂)
• Permanganato di potassio (KMnO₄)

Come determinare il titolo

Il titolo viene determinato utilizzando uno standard primario o un titolante già standardizzato. In entrambi i casi, assicurarsi di eseguire la standardizzazione alla stessa temperatura come la titolazione del campione, poichè la temperatura influenza la densità del titolante. I titolanti si espandono a temperature più elevate e quindi il loro fattore titolo diminuisce.

Descrivere la determinazione del titolo per ogni titolante andrebbe oltre lo scopo di questo blog. Descriverò quindi qui solo la procedura di determinazione del titolo per entrambi i casi – utilizzando uno standard primario o un titolante già standardizzato – in modo generale. Se vuoi saperne di più su quale standard primario è raccomandato per quale titolante, consulta il nostro Application Bulletin corrispondente.

AB-206: Determinazione del titolo in potenziometria

Se stai utilizzando uno standard primario, asciugalo a temperatura adeguata per alcune ore. Lascialo raffreddare in un essiccatore fino a quando la sostanza non raggiunge la temperatura ambiente, quindi pesa una quantità adeguata di standard essiccato per la titolazione. Il peso dello standard dipende dalla concentrazione del titolante e dal volume della buretta. Raccomando un peso standard che porta ad un punto di equivalenza a circa il 50% del volume della buretta. Se il tuo peso è inferiore a 100 mg, ti consiglio di preparare una soluzione standard con il tuo standard primario, altrimenti l'errore di pesatura diventa troppo grande.

Dopo aver pesato lo standard o aver pipettato la soluzione standard in un becher, aggiungi una quantità sufficiente di diluente (solvente o acqua) per immergere la parte di misurazione e di riferimento del sensore e avviare la titolazione.

Se stai usando un titolante già standardizzato, la procedura è un po' più semplice. Non dimenticare: questo titolante deve essere appena standardizzato con uno standard primario. Pipetta accuratamente una quantità adeguata di titolante standardizzato in un becher di titolazione. Aggiungi una quantità sufficiente di diluente (solvente o acqua) per immergere la parte di misurazione e di riferimento del sensore e avvia la titolazione.

Cambio marce: quali sono gli standard primari?

Gli standard primari soddisfano diversi criteri che li rendono ideali per la standardizzazione dei titolanti. Gli standard primari sono di:

• elevata purezza e stabilità
• bassa igroscopia (per ridurre al minimo le variazioni di peso)
• alto peso molecolare (per ridurre al minimo gli errori di pesatura)

Inoltre, sono riconducibili a materiali di riferimento standard (es. tracciabile NIST).

Come calcolare il fattore titolo

Dopo aver terminato le titolazioni per la standardizzazione, ora è il momento di calcolare il fattore titolo. Anche in questo caso, la formula per il calcolo differisce leggermente a seconda che sia stato utilizzato uno standard primario solido secco o una soluzione standard/titolante standardizzato.

Per uno standard primario solido e asciutto, utilizzare la seguente formula:

Per una soluzione standard/titolante standardizzato utilizzare la seguente formula:

Riassunto:

La standardizzazione del titolante non è così difficile, basta tenere presente di:

• Eseguire la standardizzazione regolarmente — anche per titolanti già pronti per migliorare l'accuratezza dei risultati dei tuoi risultati.
• Utilizzare standard primari secchi o titolanti appena standardizzati.
• Eseguire la standardizzazione alla stessa temperatura della titolazione del campione.

Se vuoi saperne di più su come puoi migliorare la tua titolazione, dai un'occhiata al nostro articolo qui sotto dove puoi trovare diversi consigli pratici.

Come trasferire la titolazione manuale in autotitolazione

La tua conoscenza "take-aways"