Nøgleforskellen mellem volumetrisk og gravimetrisk analyse er, at den volumetriske analyse måler mængden af en analyt ved hjælp af volumen, mens den gravimetriske analyse måler mængden af en analyt ved hjælp af vægt.
I en analyse måler vi mængden af en ukendt forbindelse ved brug af en kendt mængde af en kendt forbindelse. Vi kan tage denne mængde som et volumen eller som en vægt. Hvis det er volumen, kalder vi det "volumetrisk analyse" eller "titrimetrisk analyse". Hvis det er vægt, kalder vi det "gravimetrisk analyse". Begge er kvantitative analytiske teknikker, fordi disse teknikker kan måle mængden af en prøve.
Hvad er volumetrisk analyse?
Volumetrisk analyse er en type kvantitativ analyse, hvor vi kan måle mængden af en ukendt forbindelse ved hjælp af dens volumen. Vi kan bruge titreringer til dette formål. Derfor kalder vi denne analyse for en "titrimetrisk analyse". I en titrering bruger vi en anden opløsning eller reagens til bestemmelse af volumenet af den ukendte forbindelse til stede i en prøve. Ved at bestemme volumenet af det ukendte kan vi bestemme koncentrationen af den forbindelse i prøven.
Volumetric Analyse for en Titrering
Til en titrering er der flere komponenter, vi skal bruge i det eksperimentelle system. Disse komponenter omfatter en burette, buretteholder, et bægerglas eller en Erlenmeyer-kolbe og pipetter. Typisk fylder vi reagenset (med en kendt koncentration) i buretten og skal tage prøven (indeholdende den ukendte forbindelse) i bægerglasset (et kendt volumen). Derudover bør vi bruge indikatorer til bestemmelse af slutpunktet for titreringen. Desuden er det vigtigt at vælge den korrekte indikator for en bestemt titrering i henhold til pH-området, hvori vi udfører titreringen. Eks: indikatoren phenolphtalein virker ved pH-området 8,3-10,0. Indikatoren giver en farveændring ved endepunktet. Eksempel: farven på phenolphtalein ved pH 8,3 er farveløs, og ved pH 10,0 viser den en lyserød farve.
Figur 01: En syre-basetitrering
Yderligere bør det andet reagens, som vi fylder i buretten, have en betydelig reaktion for at give et slutpunkt (medmindre det ikke giver et slutpunkt eller en ændring af farven på indikatoren). Det, vi måler, er volumenet af reagenset (i buretten), som reagerer med forbindelsen i prøven. Vi kan bruge støkiometriske forhold til at bestemme mol af det ukendte til stede i prøven ved hjælp af følgende ligning.
C1V1=C2V2
Her er C1 koncentrationen af reagenset i buretten, V1 er volumenet af reagenset, der reagerer med prøven, C2 er den ukendte koncentration af prøven, og V2 er volumenet af prøven, som vi tog i bægeret til analysen.
Hvad er gravimetrisk analyse?
Gravimetrisk analyse er en type kvantitativ analyse, hvor vi kan bestemme vægten af en ukendt forbindelse i en prøve. Denne metode involverer udfældningsreaktioner til adskillelse af den ønskede forbindelse fra en prøve. En udfældningsreaktion kan omdanne en opløst forbindelse til et bundfald, som vi kan veje. Hvis prøven er en blanding af flere faste stoffer, kan vi først opløse prøven i et passende opløsningsmiddel, og derefter kan vi tilføje et passende reagens, som kan udfælde den forbindelse, vi skal bruge. Vi kalder det et fældningsmiddel. Til sidst kan vi separere bundfaldet via filtrering og veje.
Vigtigst er det, at udfældningsmidlet kun skal præcipitere den nødvendige forbindelse. Desuden bør filtreringen af filtret vaske alle andre bestanddele ud end den nødvendige forbindelse. Til fjernelse af uønskede bestanddele, der stadig er til stede på bundfaldet, kan vi vaske bundfaldet med vand eller ethvert andet opløsningsmiddel, der ikke opløser bundfaldet. Så kan vi tørre bundfaldet og veje.
Figur 02: Fordampning af flygtige forbindelser for at isolere bundfaldet
Udover nedbør kan vi analysere en forbindelse ved at fordampe de flygtige komponenter i prøven ved en passende temperatur. Vi kan gøre dette ved enten at opvarme eller kemisk nedbryde prøven. Volatiliseringen kan være enten direkte eller indirekte. Tænding er et eksempel på en direkte metode. Et eksempel på en indirekte metode er måling af tab af vandindholdet fra prøven under varmebehandlingen.
Hvad er forskellen mellem volumetrisk og gravimetrisk analyse?
Volumetrisk analyse er en type kvantitativ analyse, hvor vi kan måle mængden af en ukendt forbindelse ved hjælp af dens volumen. Den måler volumenet af den ønskede forbindelse i volumenenheder såsom L (liter), mL, m3 eller dm3 Gravimetrisk analyse er en type kvantitativ analyse, hvor vi kan bestemme vægten af en ukendt forbindelse i en prøve. Den måler massen af den ønskede forbindelse i mas-enhederne såsom mg, g og kg. Dette er hovedforskellen mellem volumetrisk og gravimetrisk analyse.
Opsummering – volumetrisk vs gravimetrisk analyse
Vi kan bestemme mængden af en forbindelse, der er til stede i en given prøve ved hjælp af enten volumetrisk analyse eller gravimetrisk analyse. Forskellen mellem volumetrisk og gravimetrisk analyse er, at den volumetriske analyse (eller titrimetriske analyse) måler mængden af en analyt ved hjælp af volumen, mens den gravimetriske analyse måler mængden af en analyt ved hjælp af vægten.
