Параметры Автоматического Титрования

В процессе титрования к анализируемому веществу добавляется титрант. Титрант может добавляться двумя способами. Либо в каждой следующей точке добавляется фиксированное количество титранта (инкрементное), либо объем капли может меняться титратором самостоятельно, в зависимости от изменения сигнала с измерительного электрода (динамическое).

Инкрементные параметры титрования

Инкрементное титрование подразумевает добавление титранта малыми, равными порциями (инкрементами). Размер порции обычно находится в диапазоне 0,01 - 0,2 мл. После каждой порции прибор фиксирует изменение анализируемого сигнала. Добавление титранта порциями применяется в процессах, для которых характерны нестабильность сигнала и непредсказуемость эквивалентных точек. Примеры таких реакций включают титрование в неводных средах, редокс-титрование и фотометрическое титрование для определения общей жесткости воды или турбидиметрическое титрование ионных ПАВ.

При таком способе добавления титранта может возникнуть ситуация, когда в области крутого наклона кривой находится слишком мало точек измерения. Вследствие этого необходимо существенно уменьшать дозу титранта, чтобы повысить точность измерений.

Динамические параметры титрования

Динамическое титрование характеризуется изменением объема добавляемого титранта в зависимости от изменения анализируемого сигнала. Этот метод адаптирует процесс титрования в реальном времени, ускоряя анализ вначале, добавляя большой объем аликвоты и замедляя его по мере приближения к точке эквивалентности, что позволяет сократить общее время анализа. В области максимального наклона кривой титрования будет находиться больше точек измерения. При таком подходе достигается более точное определение эквивалентной точки эквивалентности.

Дополнительным преимуществом этого способа является увеличение скорости титрования за счет добавления больших порций титранта на плоских участках кривой титрования. Динамическое титрование быстрее и точнее инкрементного. Динамическое добавление титранта в основном применяется для кислотно-основного титрования, титрования в водной среде, осадительного титрования и в некоторых случаях окислительно-восстановительного титрования.

Размер объема капли титранта задается в параметрах метода титратора. Обычно при динамаическом титровании размер большой капли выбирается в интервале 0,2-0,4 мл. При большем размере капли есть риск оказаться за точкой эквивалентности при добавлении очередной порции титранта. Минимальный размер капли при этом обычно составляет 0,01-0,05 мл. Меньший размер капли не рекомендуется. На рисунке ниже изображена кривая титрования гидрофталата калия гидроксидом натрия полученная на автоматическом титраторе Титровойс Автоматик. Зеленная кривая титрования показывает изменение потенциала раствора от объема добавленного титранта. Синяя кривая это ее производная, минимум (максимум) на кривой соответствует точки эквивалентности. Титратор начинает с капли 0,2 мл пока в растворе много кислоты и потенциал изменяется медленно, а когда потенциал начинает сильно изменятся, титратор начинает дозировать по 0,02 мл.

Параметры стабилизации сигнала

Как при инкрементном, так и при динамическом добавлении титранта, к измерению в следующей точке кривой титрования можно приступать только после того, как предыдущая порция полностью прореагирует с анализируемым веществом. Есть два способа, позволяющих убедиться в полном прохождении реакции. Можно либо настроить титратор так, чтобы он производил измерение по истечении определенного времени, либо разрешить измерение только при условии стабилизации сигнала.

Измерение через одинаковые временные промежутки: Измерения проводятся через фиксированные интервалы (Δt) времени. Этот метод предпочтителен в случаях, когда сигнал сопровождается помехами, и точное определение стабильного значения затруднено. Обычно его используют при титровании в неводной среде, например, при определении щелочного числа нефтепродуктов или при использовании HClO4 в качестве титранта.

Измерение при достижении равновесия: Титратор ожидает завершения реакции с порцией титранта, стабилизации измеряемого сигнала перед добавлением следующей порции титранта. Титратор регистрирует измеряемую величину только после того, как потенциал (мВ) в измеряемом растворе изменится на величину, не превышающую определенное значение (ΔE) за заданный период времени (Δt). Это показывает, что титрант полностью прореагировал с анализируемым веществом, и состав раствора больше не меняется, что обеспечивает стабильность измеряемого сигнала. Алгоритм, определяющий наступление равновесия, ограничен интервалом времени от t(min) до t(max), заданным в параметрах метода. Этот метод особенно полезен при медленно протекающих реакциях.

Правильный выбор параметров титрования

Титрование до эквивалентной точки предпочтительно. Ключевыми для точности являются правильно выбранные параметры процесса. Если на участке крутого подъема добавлять большие дозы, точность снизится, так как программе будет не хватать точек измерения на этом участке. С другой стороны, при минимальных дозах возрастает относительная величина случайных помех и увеличивается время анализа, что также затрудняет определение эквивалентной точки. При очень крутом наклоне кривой титрования или при наличии на ней резких переломов чаще всего рекомендуется применять дозирование с фиксированным периодом или с фиксированным объемом дозы. Лучшая аппроксимация данных и, соответственно, лучшая прецизионность, достигается, когда большие начальные дозы вовремя сменяются малыми.

Представляем новый российский титратор

Титровойс Автоматик — современный автоматический титратор российского производства, разработанный для автоматизации потенциометрического титрования. Этот титратор идеально подходит для выполнения ежедневных рутинных анализов, сочетая простоту и удобство в использовании. Узнать подробнее.

Сервис автоматических титраторов

Мы оказываем полную поддержку на всех этапах установки и запуска в эксплуатацию, а также предлагаем дальнейшее сервисное обслуживание. Проводим настройку методик, диагностику, ремонт, квалификацию, обучение. Узнать подробнее

Проведем у Вас тренинг: Экспертное Титрование

Профессиональный тренинг для пользователей, желающих улучшить свои навыки в работе с автоматическими титраторами. Узнать подробнее