Grundlagen der Titration

Die Titration ist eines der ältesten Verfahren der Analysetechnik, hat aber nie an Aktualität verloren. Aufgrund seiner Genauigkeit und Schnelligkeit ist das Verfahren in verschiedensten Bereichen in der chemischen Analytik nicht weg zu denken. Dieser Beitrag enthält Basics zur Titration, die Sie kennen sollten.

Ablauf der Titration

Egal ob Sie das manuelle oder automatische Titrationsverfahren wählen, erfolgt die Titration unter den gleichen Voraussetzungen:

• Stöchiometrische und schnelle Reaktion
• Stabiles, genau dosierbares Reagenz
• Erkennung des Reaktionsendes durch Farbreaktion oder elektrochemische Detektion

Im ersten Schritt ermitteln Sie bei der Titration den Gehalt des Titriermittels und einen Korrekturfaktor (Titer), um die Genauigkeit der Messung zu erhöhen. Dann wird mittels einer Bürette zu einer Probelösung ein Reagenz bekannter Konzentration hinzugetropft bis der Äquivalenzpunkt erreicht ist.

Bei der automatisierten Variante ist die genaue Dosierung des Titriermittels die Kernfunktion des modernen Titrators. In der Regel überwachen potentiometrischen Sensoren in Form einer pH-Elektrode die Reaktion. Für die Vergleichbarkeit mit früheren manuell erhaltenen Ergebnissen, erfolgt die Titration auf einen festen pH, der einem Farbumschlag entspricht. Außerdem ist eine Kalibration der Elektrode für eine solche Endpunkttitration notwendig. Dagegen werden andere Titrationen als Äquivalenzpunkttitrationen durchgeführt. Dabei kommt es nur auf die Änderung des Potentials oder des pH-Wertes an. Allerdings dient die Kalibration einer pH-Elektrode lediglich der Qualitätsüberwachung. Die Endpunkterkennung kann vielfältig mit unterschiedlichen chemischen und physikalischen Methoden erfolgen.

Die Messung erfolgt über das Volumen. Also muss die Richtigkeit des Volumens für jeden Verbrauch des Titriermittels nachgewiesen werden können. Dann zeigt der Verbrauch am Äquivalenzpunkt, Endpunkt oder Farbumschlag die Äquivalenz von Probensubstanz sowie zugegebenem Reagenz an.

Die Titration wird meist im direkten Verfahren durchgeführt, wobei das Reagenz unmittelbar zugegeben wird. Es gibt aber auch Fälle, wo ein Hilfsreagenz eingesetzt und dann mittels Rücktitration dessen Überschuss bestimmt wird.

Bild: manuelle (links) und moderne (rechts) Titration Quelle: fotolia, Xylem Analytics

Unterscheidungsmöglichkeiten

Die Titrationsverfahren lassen sich nach ihren unterschiedlichen chemischen Reaktionen oder nach der Art der Detektion des Titrationsendes unterscheiden. Eine Übersicht liefert diese Tabelle:

Anwendungsbereiche

Die Titration ist ein vielseitig anwendbares Verfahren, was in unterschiedlichsten Bereichen zur Anwendung kommt:

• Lebensmittelindustrie – zur Bestimmung des Säuregehalts, Salzgehalts oder Wassergehalts in Lebensmitteln
• Wasser und Umwelt –  für die Bestimmung der Qualität des Trinkwassers
• Chemische Industrie – zur Ermittlung von Kennzahlen für Produktionsrohstoffe oder Fertigprodukten
• Pharmazeutische Industrie – zur Gehaltsbestimmung pharmazeutischer Wirkstoffe
• Beschichtung und Metallbearbeitung, Galvanik
• Ölindustrie

Im Laufe der Jahre hat sich die Titration stark weiterentwickelt. So gibt es heute tausende Titrationsverfahren oder Modifikationen. Aber mittlerweile werden überwiegend automatisierte Titrationssysteme genutzt, um den wachsenden Herausforderungen Stand zu halten.

Weitere Informationen

Dieser Artikel entstand mit freundlicher Unterstützung von Xylem Analytics – unserem Top-Partner für pH-Messung und Elektroden.

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Sie benötigen mehr Informationen zum Titrationsverfahren? Lesen Sie auch unseren Beitrag Titration – Wie erhalte ich genaue Messergebnisse?