Säure-Base-Titrationen sind analytische Verfahren, die verwendet werden, um die Konzentration einer Säure oder Base in einer Lösung zu bestimmen. Bei einer Titration wird eine Lösung mit bekannter Konzentration (Titrierlösung) zu der Lösung mit unbekannter Konzentration (Analysenlösung) tropfenweise zugegeben, bis ein definiertes chemisches Gleichgewicht erreicht ist.
Der Ablauf einer Säure-Base-Titration beinhaltet typischerweise folgende Schritte:
- Vorbereitung: Die Analysenlösung wird in einen Kolben oder ein Erlenmeyerkolben gegeben, und ein Indikator kann hinzugefügt werden, um den Punkt der Neutralisation sichtbar zu machen. Die Titrierlösung wird in einem Bürette bereitgestellt.
- Titration: Die Titrierlösung wird tropfenweise zur Analysenlösung gegeben, während die Mischung gut gerührt wird. Der Tropfenfluss wird verlangsamt, wenn das Ziel der Titration erreicht wird.
- Indikator: Der Indikator, der zuvor hinzugefügt wurde, ändert seine Farbe bei Erreichen des Äquivalenzpunkts, wenn die Säure und die Base im richtigen Verhältnis vorliegen. Dieses Signal zeigt an, dass die Titration abgeschlossen ist.
- Bestimmung der Konzentration: Basierend auf der Menge der verbrauchten Titrierlösung und dem bekannten Wert der Titrierlösung kann die Konzentration der Säure oder Base in der Analysenlösung berechnet werden.
Es gibt verschiedene Arten von Säure-Base-Titrationen, je nach Art der beteiligten Säure und Base. Einige häufige Beispiele sind:
- Starke Säure gegen starke Base: Hierbei wird eine Lösung einer starken Säure (z.B. Salzsäure) mit einer Lösung einer starken Base (z.B. Natriumhydroxid) titriert. Der Äquivalenzpunkt wird bei einem pH-Wert von 7 erreicht.
- Schwache Säure gegen starke Base: Dies beinhaltet die Titration einer Lösung einer schwachen Säure (z.B. Essigsäure) mit einer Lösung einer starken Base. Der Äquivalenzpunkt liegt hierbei über einem pH-Wert von 7.
- Starke Säure gegen schwache Base: Hier wird eine Lösung einer starken Säure mit einer Lösung einer schwachen Base (z.B. Ammoniak) titriert. Der Äquivalenzpunkt liegt unter einem pH-Wert von 7.
Säure-Base-Titrationen sind wichtige Werkzeuge in der analytischen Chemie und werden in verschiedenen Bereichen wie der Qualitätskontrolle, der Umweltanalytik, der Lebensmittelchemie und der pharmazeutischen Analyse eingesetzt. Sie ermöglichen die genaue Bestimmung von Säure-Base-Konzentrationen und helfen bei der Charakterisierung von unbekannten Proben.