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Titration

Potentiometrische Indikation

Die potentiometrische Indikation ist mit Abstand die vielseitigste und daher auch die Methode, welche am häufigsten eingesetzt wird. Bei der potentiometrischen Indikation werden stromlos Potentialänderungen gemessen, die im Lauf der Titration an einer Indikatorelektrode auftreten. Die Wahl der Indikatorelektrode richtet sich nach der Art der Titrationsreaktion. Die Indikatorelektrode sollte möglichst nur auf das zu induzierende Ion ansprechen. Um eine Messung überhaupt möglich zu machen, ist neben der Indikatorelektrode eine Referenzelektrode notwendig. Diese sollte auf die Änderungen in der Titrationslösung nicht ansprechen. Der Endpunkt liegt im Wendepunkt der potentiometrischen Titrationskurve. Die Auswertung der Wendepunkte für die potentiometrischen Titrationsendpunkte wird von modernen Titriergeräten automatisch durchgeführt. Weitere Auswerteverfahren für potentiometrische Endpunkte werden im folgenden erläutert.

Graphische Endpunktbestimmung

Als Hilfsmittel für die graphische Auswertung sind spezielle Auswerteschablonen erhältlich, die im Folgenden erläutert werden:

Tab.1
Auswerteschablonen für die graphische Endpunktbestimmung
Tangenten-MethodeKreis-Methode nach TubbsDifferenzierte Titrationskurven
Abb.1

Die Tangenten werden an die Krümmungen der Kurve angelegt. Der Schnittpunkt ihrer Mittellinie mit der Titrationskurve bestimmt den Endpunkt der Titration. Einfache Anwendung, gute Resultate bei symmetrischen Titrationskurven.

Abb.2

Die Kreise werden in die Krümmungen der Kurve eingeschrieben. Der Schnittpunkt der Verbindungslinie der beiden Kreismittelpunkte mit der Titrationskurve bestimmt den Endpunkt der Titration. Gute Resultate auch für asymmetrische Kurven.

Abb.3

Die erste Ableitung der Titrationskurve ergibt einen Peak, dessen Maximum den Endpunkt der Titration bestimmt. Manuell aufwendig durchzuführen.

Numerische Endpunktbestimmung

Im folgenden sind verschiedene häufiger verwendete, numerische Auswerteverfahren dargestellt. Für alle drei Verfahren muss mit konstanten Volumeninkrementen gearbeitet werden.

  1. Auswertung nach Kolthoff/Hahn Gesucht wird die größte Spannungsdifferenz Δ U max sowie die Spannungsdifferenz vor und nach Δ U max , Δ U vor und δ U nach . Das Endpunktvolumen berechnet sich aus dem Volumen V ' vor δ U max und dem Volumeninkrement δ V nach der Formel: V E P = V + Δ V ( Δ U max Δ U v o r ) 2 Δ U max Δ U v o r + Δ U n a c h
  2. Fortuin-Näherung Gesucht sind die drei größten Spannungsdifferenzen > Δ U 1 > Δ U 1 > Δ U 2 . Es werden die Quotienten R 1 = Δ U 1 / Δ U max und R 2 = Δ U 2 / Δ U max gebildet. Aus dem Fortuin-Nomogramm wird der Faktor ρ bestimmt. Das Endpunktvolumen berechnet sich aus dem Volumen V ' vor Δ U max und dem Volumeninkrement Δ V nach der Formel: V E P = V + ρ Δ V
  3. Gran-Auswertung Linearisierung der potentiometrischen Titrationsgleichung: U = U 0 + s z log c    wird zu:    10 z U s = 10 z U 0 c
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