A volumetrikus és gravimetriás analízis között a legfontosabb különbség az, hogy a volumetrikus analízis az analit mennyiségét a térfogat segítségével méri, míg a gravimetriás analízis az analit mennyiségét tömeg segítségével méri.
Egy elemzés során egy ismeretlen vegyület mennyiségét mérjük ismert mennyiségű ismert vegyület felhasználásával. Ezt a mennyiséget vehetjük térfogatnak vagy súlynak. Ha térfogatról van szó, akkor „térfogatelemzésnek” vagy „titrimetriás elemzésnek” nevezzük. Ha súlyról van szó, akkor „gravimetriai elemzésnek” nevezzük. Mindkettő kvantitatív analitikai technika, mivel ezekkel a technikákkal mérhető a minta mennyisége.
Mi az a Volumetrikus elemzés?
A térfogatelemzés a kvantitatív analízis egy fajtája, amelyben egy ismeretlen vegyület mennyiségét a térfogata alapján mérhetjük. Erre a célra titrálást használhatunk. Ezért ezt az elemzést „titrimetriás elemzésnek” nevezzük. A titrálásnál egy második oldatot vagy reagenst használunk a mintában lévő ismeretlen vegyület térfogatának meghatározására. Az ismeretlen térfogatának meghatározásával meghatározhatjuk az adott vegyület koncentrációját a mintában.
Térfogatelemzés a titráláshoz
A titráláshoz több komponensre van szükségünk a kísérleti rendszerben. Ezen alkatrészek közé tartozik a büretta, a bürettatartó, a főzőpohár vagy az Erlenmeyer-lombik és a pipetták. Általában az ismert koncentrációjú reagenst a bürettába töltjük, és a mintát (amely az ismeretlen vegyületet tartalmazza) a főzőpohárba kell vinni (ismert térfogat). Ezenkívül a titrálás végpontjának meghatározásához indikátorokat kell használni. Ezen túlmenően fontos, hogy egy adott titráláshoz a megfelelő indikátort válasszuk ki annak a pH-tartománynak megfelelően, amelyben a titrálást végezzük. Pl.: a fenolftalein indikátor 8,3-10,0 pH-tartományban működik. Az indikátor színváltozást ad a végponton. Pl.: a fenolftalein színe 8,3-as pH mellett színtelen, pH 10,0-nál halvány rózsaszínűt mutat.
01. ábra: Sav-bázis titrálás
Sőt, a második reagensnek, amelyet a bürettába töltünk, jelentős reakciót kell mutatnia ahhoz, hogy végpontot adjon (kivéve, ha nem ad végpontot vagy az indikátor színének változását). Amit mérünk, az a reagens térfogata (a bürettában), amely reakcióba lép a mintában lévő vegyülettel. Sztöchiometrikus összefüggések segítségével meghatározhatjuk a mintában jelenlévő ismeretlenek móljait az alábbi egyenlet segítségével.
C1V1=C2V2
Itt C1 a bürettában lévő reagens koncentrációja, V1 a mintával reakcióba lépő reagens térfogata, C2 a minta ismeretlen koncentrációja, V2 pedig az általunk vett minta térfogata a főzőpohárba az elemzéshez.
Mi az a gravimetriás elemzés?
A gravimetriás analízis a kvantitatív analízis egy fajtája, amelynek során meg tudjuk határozni egy ismeretlen vegyület tömegét a mintában. Ez a módszer kicsapási reakciókat foglal magában a kívánt vegyület mintából való elválasztására. A kicsapódási reakció egy oldott vegyületet csapadékká alakíthat, amelyet le tudunk mérni. Ha a minta több szilárd anyag keveréke, először feloldhatjuk a mintát megfelelő oldószerben, majd hozzáadhatunk megfelelő reagenst, amely kicsaphatja a szükséges vegyületet. Kicsapószernek nevezzük. Végül a csapadékot szűréssel elválaszthatjuk és lemérhetjük.
A legfontosabb, hogy a kicsapószernek csak a szükséges vegyületet szabad kicsapnia. Ezenkívül a szűrésnek a szükséges vegyületen kívül minden más összetevőt is le kell mosnia. A csapadékon még jelenlévő nemkívánatos összetevők eltávolítására a csapadékot vízzel vagy bármilyen más, a csapadékot nem oldó oldószerrel lemoshatjuk. Ezután megszáríthatjuk a csapadékot és lemérhetjük.
02. ábra: Illékony vegyületek elpárologtatása a csapadék elkülönítése érdekében
A csapadékon kívül a vegyületet úgy is elemezhetjük, hogy a mintában lévő illékony komponenseket megfelelő hőmérsékleten elpárologtatjuk. Ezt megtehetjük a minta melegítésével vagy kémiai bontásával. Az illékonyság lehet közvetlen vagy közvetett. A gyújtás egy példa a közvetlen módszerre. Egy közvetett módszerre példa a hőkezelés során a mintából származó víztartalom-veszteség mérése.
Mi a különbség a térfogati és gravimetrikus elemzés között?
A térfogatelemzés a kvantitatív analízis egy fajtája, amelyben egy ismeretlen vegyület mennyiségét a térfogata alapján mérhetjük. Megméri a kívánt vegyület térfogatát térfogategységekben, például L (liter), mL, m3 vagy dm3 A gravimetriás elemzés a kvantitatív elemzés egy fajtája, amelyben egy mintában egy ismeretlen vegyület tömegét tudjuk meghatározni. Megméri a kívánt vegyület tömegét tömegegységekben, például mg, g és kg. Ez a fő különbség a térfogati és gravimetriás elemzés között.
Összefoglaló – Térfogat- és gravimetrikus elemzés
Térfogatelemzés vagy gravimetriás analízis segítségével meghatározhatjuk egy adott mintában jelen lévő vegyület mennyiségét. A térfogati és gravimetriás analízis között az a különbség, hogy a volumetriás analízis (vagy titrimetriás analízis) a térfogat segítségével méri az analit mennyiségét, míg a gravimetriás analízis a tömeg segítségével méri az analit mennyiségét.
