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Titratoren (Karl-Fischer)

Ein Titrator wird in der Chemie zur quantitativen Analyse eingesetzt. Bei der Titration wird ein bekannter Stoff, mit unbekannter Konzentration, mit einer Maßlösung, deren Konzentration bekannt ist, umgesetzt. Das Volumen der verbrauchten Maßlösung wird gemessen. Anhand der Stöchiometrie kann bei der Titration auf die unbekannte Konzentration der Probelösung geschlossen werden.

Durchführung der Titration

Bei der Titration wird mit einer Bürette zur Probelösung, dem sogenannten Titrand, ein Reagenz bekannter Konzentration, der sogenannte Titrator oder Titrant, hinzu getropft, bis der Äquivalenzpunkt erreicht ist. Dieser lässt sich durch chemische und physikalische Methoden ermitteln. Das verbrauchte Volumen kann an der Bürette abgelesen werden. Bevor die eigentliche Titration beginnt, wird der Gehalt der Maßlösung genau bestimmt, und ein Korrekturfaktor, der Titer ermittelt, um die Genauigkeit der Messung zu erhöhen. Je nach chemischer Reaktion lassen sich die Titrationen unterscheiden. Die Säure-Base Titration beruht auf der Säure-Base Reaktion. Durch Zugabe eines pH-Indikators lässt sich der Endpunkt bestimmen. Eine weitere Möglichkeit stellt die Messung des pH-Wertes anhand einer Elektrode dar. Nach Ermittlung des pH-Werts lässt sich bei der Säure-Base Titration die verbrauchte Maßlösung ermitteln. Eine andere Möglichkeit der Titration stellt die Fällungstitration dar. Ein Beispiel hierfür ist die Reaktion von Silberionen mit Chloridionen. Der Endpunkt ist durch die Bildung eines milchigen Niederschlages bestimmbar. Die Komplexometrische Titration beruht auf einer Komplexbildungsreaktion. Durch den Zusatz von Farbstoffen können die Farbänderungen durch Bildung eines Komplexes photometrisch verfolgt und folglich auch bestimmt werden. Ein typisches Beispiel für die komplexometrische Titration stellt die Titration mit EDTA (Ethylendiamintetraacetat) dar. Für die Titration kann auch auf die Redox-Reaktionen, das heißt auf Verfahren, wie die Manganometrie und die Cerimetrie, zurückgegriffen werden. Grundsätzlich gibt es zwei Arten von Titrationen. Die direkte und die indirekte Titration. Bei der direkten werden die Probelösung und die Reagenzlösung unmittelbar miteinander umgesetzt. Die Probelösung wird vorgelegt und mit der Reagenzlösung direkt titriert. Bei der indirekten Titration wird der zu untersuchende Stoff vor der Titration in einer chemischen Reaktion umgesetzt. Hierbei wird dieser in einer chemischen Reaktion zu einem genau festgelegten anderen Stoff umgesetzt, der dann titrimetrisch bestimmt wird.  Eine weitere Unterscheidung stellt die Rücktitration und die Substitutionstitration dar.

Karl-Fischer-Titration

Ein spezielles Verfahren der Titration ist das Karl-Fischer-Verfahren zur Bestimmung des Wassergehalts. Die Karl-Fischer-Titration wurde 1935 von einem deutschen Chemiker, namens Karl Fischer, entwickelt. Ursprünglich wurde bei der Karl-Fischer-Titration Wasser mit einer wasserfreien methanolischen Lösung, die Iod, Schwefeldioxid und überschüssiges Pyridin als Pufferlösung enthält, titriert. Moderne Reagenzlösungen greifen heutzutage auf weniger unangenehm riechenden Stoffen, als Pyridin zurück. Die Reaktionsgeschwindigkeit hat ihr Maximum bei einem pH zwischen 5,5 und 8. Dies hat zur Folge, dass basische Stoffe, wie Imidazol, für die Bestimmung von sauren Proben und saure Stoffe, wie Salicylsäure, für die Bestimmung von basischen Proben eingesetzt werden. Des Weiteren kann Methanol ebenfalls durch andere alkoholische Reagenzien ersetzt werden. Der ausschlaggebende Punkt dieses Verfahrens ist die Tatsache, dass Schwefeldioxid und Iod nur in Anwesenheit von Wasser miteinander reagieren.

Literatur

• http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Titration&oldid=86735385 (Abgerufen: 29.03.11).

• http://www.seilnacht.com/Lexikon/Titratio.htm (Abgerufen: 29.03.11).3.    http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=S%C3%A4ure-Base-Titration&oldid=86694170 (Abgerufen: 29.03.11).

• http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Karl-Fischer-Verfahren&oldid=85363632 (Abgerufen: 29.03.11).

• http://www.ipc.uni-jena.de/downloads/IPC/Lehre/IA_Pharm_12_Karl-Fischer-Titration.pdf (Abgerufen: 29.03.11).