انواع تیتراسیون در شیمی تجزیه
۱) تیتراسیون اسید–باز (Acid–Base Titration)
این تیتراسیون بر اساس واکنش خنثیسازی بین اسید و باز انجام میشود.
اصل کار
از واکنش بین اسید + باز ، نمک + آب تشکیل می شود.
در نقطهٔ پایانی، تغییر ناگهانی pH رخ میدهد.
انواع
- قوی–قوی (HCl با NaOH): منحنی pH شیب تند، نقطه همارزی در pH = 7
- قوی–ضعیف
- اسید قوی + باز ضعیف (مثل HCl + NH3) → نقطه همارزی < 7
- اسید ضعیف + باز قوی (مثل CH3COOH + NaOH) → نقطه همارزی > 7
معرفها
- فنلفتالئین (pH 8–10)
- متیلاورنج (pH 3–4)
- آبی برمو تیمول
کاربردها
- تعیین غلظت اسیدها و بازها
- اندازهگیری قلیائیت آب
- داروسازی (تعیین خلوص مواد خورنده)
۲) تیتراسیون کمپلکسسنجی (Complexometric Titration)
بر پایه تشکیل یک کمپلکس پایدار بین یون فلزی و یک لیگاند انجام میشود.
مهمترین معرف
EDTA (اتیلن دیآمین تترااستیک اسید)
اصل کار
EDTA + Mⁿ⁺ → [M–EDTA]ⁿ⁻
که M یک فلز دو یا سه ظرفیتی مانند Ca²⁺, Mg²⁺, Zn²⁺ است.
معرفها
- اریوکروم بلک T (برای Ca و Mg در سختی آب)
- مورکسید (برای Ca²⁺)
کاربردها
- اندازهگیری سختی آب
- تعیین فلزات در محلولها
- صنایع غذایی، داروسازی، محیط زیست
۳) تیتراسیون اکسایش–کاهش (Redox Titration)
بر اساس واکنش انتقال الکترون بین احیاکننده و اکسیدکننده.
انواع رایج
- پرمنگنومتری: KMnO₄ معرف خودقالب (خود رنگی)MnO₄⁻ + 5e⁻ + 8H⁺ → Mn²⁺
- دیکروماتسنجی: K₂Cr₂O₇
- یدومتری / یدوسنجی: واکنش با I₂ یا I⁻
- سریمسنجی: Ce⁴⁺ نارنجی → Ce³⁺ بیرنگ
نکات
- نقطه پایانی با تغییر رنگ مشخص میشود (مثلاً صورتی کمرنگ KMnO₄).
- برخی نیاز به معرف نشاسته دارند (در یدسنجی: محلول آبی تیره رنگ).
کاربردها
- تعیین غلظت پراکسیدها
- اندازهگیری آهن(II) و آهن(III)
- تجزیه داروها (ویتامین C)
۴) تیتراسیون رسوبسنجی (Precipitation Titration)
بر پایه تشکیل یک رسوب نامحلول انجام میشود.
رایجترین روش: نقرهسنجی (Argentometric)
برای یونهای: Cl⁻, Br⁻, I⁻, CN⁻
روشهای معروف
- روش مور (Mohr)معرف: کرومات پتاسیم (K₂CrO₄)نقطه پایانی: تشکیل رسوب قرمز Ag₂CrO₄
- روش فاجانس (Fajans)معرف جذب سطحی مانند فلوئورسین
- روش ولنهرس–مهر (Volhard)تیتراسیون برگشتی با Fe³⁺ بهعنوان معرف
کاربردها
- اندازهگیری کلرید آب
- تجزیه نمکها
- تعیین هالیدها در داروسازی
۵) تیتراسیون برگشتی (Back Titration)
وقتی واکنش مستقیم سخت، کند یا کامل نباشد، از این روش استفاده میشود.
اصل کار
۱. مقدار اضافی معرف استاندارد به نمونه اضافه میشود.
۲. مقدار باقیمانده معرف با محلول دیگر تیتر میشود.
→ با اختلاف مقدارها غلظت نمونه محاسبه میشود.
کاربرد
- مواد با واکنش کند (مثلاً CaCO₃)
- مواد در نامحلول بودن
- واکنشهای استوکیومتری پیچیده
۶) تیتراسیون هدایتسنجی (Conductometric Titration)
در این روش تغییر هدایت الکتریکی محلول در طول تیتراسیون اندازهگیری میشود.
مزایا
- نیاز به معرف رنگی نیست
- قابل استفاده برای محلولهای رنگی یا کدر
- دقت بیشتر در نقطه همارزی
کاربردها
- تیتراسیون اسید–باز ضعیف
- رسوبسنجی (مثل AgNO₃ با HCl)
- مخلوط اسیدها و بازها
۷) تیتراسیون پتانسیومتری (Potentiometric Titration)
بر اساس اندازهگیری پتانسیل الکترودی با الکترودهای مناسب.
ویژگیها
- بسیار دقیق
- مناسب برای محلولهای رنگی
- امکان رسم منحنی E–V
کاربرد
- اسید–باز
- اکسایش–کاهش
- کمپلکسسنجی
- رسوبسنجی
۸) تیتراسیون طیفسنجی / فوتومتریک (Spectrophotometric Titration)
بر اساس تغییر جذب نوری طی واکنش.
مزایا
- حساسیت بالا
- مناسب برای محلولهای بسیار رقیق
- امکان اتوماسیون
کاربرد
- فلزات همراه با لیگاندهای رنگزا
- واکنشهای کند
- ترکیبات آلی
۹) تیتراسیون گازسنجی (Gasometric Titration)
بر اساس اندازهگیری حجم گازی که طی واکنش آزاد یا جذب میشود.
مثال
- تجزیه کربناتها با اسیدها و اندازهگیری CO₂
- تعیین مواد اکسیدکننده با اندازهگیری O₂ آزاد شده
جمعبندی
انواع اصلی تیتراسیون شامل:
- اسید–باز
- کمپلکسسنجی
- اکسایش–کاهش
- رسوبسنجی
- برگشتی
- هدایتسنجی
- پتانسیومتری
- طیفسنجی
- گازسنجی