Kľúčový rozdiel medzi volumetrickou a gravimetrickou analýzou je v tom, že volumetrická analýza meria množstvo analytu pomocou objemu, zatiaľ čo gravimetrická analýza meria množstvo analytu pomocou hmotnosti.
V analýze meriame množstvo neznámej zlúčeniny s použitím známeho množstva známej zlúčeniny. Toto množstvo môžeme brať ako objem alebo ako hmotnosť. Ak ide o objem, nazývame to „objemová analýza“alebo „titrimetrická analýza“. Ak je to hmotnosť, nazývame to „gravimetrická analýza“. Obidve sú kvantitatívne analytické techniky, pretože tieto techniky môžu merať množstvo vzorky.
Čo je objemová analýza?
Volumetrická analýza je typ kvantitatívnej analýzy, pri ktorej môžeme merať množstvo neznámej zlúčeniny pomocou jej objemu. Na tento účel môžeme použiť titrácie. Preto túto analýzu nazývame „titrimetrická analýza“. Pri titrácii použijeme druhý roztok alebo činidlo na stanovenie objemu neznámej zlúčeniny prítomnej vo vzorke. Stanovením objemu neznámej látky môžeme určiť koncentráciu tejto zlúčeniny vo vzorke.
Volumetrická analýza pre titráciu
Na titráciu potrebujeme v experimentálnom systéme niekoľko komponentov. Medzi tieto komponenty patrí byreta, držiak byrety, kadička alebo Erlenmeyerova banka a pipety. Typicky naplníme činidlo (so známou koncentráciou) do byrety a vzorku (obsahujúcu neznámu zlúčeninu) by sme mali odobrať do kadičky (známy objem). Okrem toho by sme mali použiť indikátory na určenie koncového bodu titrácie. Okrem toho je dôležité zvoliť správny indikátor pre konkrétnu titráciu podľa rozsahu pH, v ktorom titrujeme. Príklad: indikátor fenolftaleín funguje v rozsahu pH 8,3-10,0. Indikátor poskytuje zmenu farby v koncovom bode. Príklad: farba fenolftaleínu pri pH 8,3 je bezfarebná a pri pH 10,0 má svetloružovú farbu.
Obrázok 01: Acidobázická titrácia
Navyše, druhé činidlo, ktoré plníme do byrety, by malo mať značnú reakciu, aby poskytlo koncový bod (pokiaľ neposkytne koncový bod alebo zmenu farby indikátora). To, čo meriame, je objem činidla (v byrete), ktoré reaguje so zlúčeninou vo vzorke. Na určenie mólov neznámej prítomnej vo vzorke môžeme použiť stechiometrické vzťahy pomocou nasledujúcej rovnice.
C1V1=C2V2
Tu C1 je koncentrácia činidla v byrete, V1 je objem činidla, ktoré reaguje so vzorkou, C2 je neznáma koncentrácia vzorky a V2 je objem vzorky, ktorú sme odobrali do kadičky na analýzu.
Čo je gravimetrická analýza?
Gravimetrická analýza je typ kvantitatívnej analýzy, pri ktorej môžeme určiť hmotnosť neznámej zlúčeniny vo vzorke. Tento spôsob zahŕňa zrážacie reakcie na oddelenie požadovanej zlúčeniny zo vzorky. Precipitačná reakcia môže premeniť rozpustenú zlúčeninu na zrazeninu, ktorú môžeme odvážiť. Ak je vzorka zmesou viacerých tuhých látok, môžeme vzorku najskôr rozpustiť vo vhodnom rozpúšťadle a potom môžeme pridať vhodné činidlo, ktoré dokáže vyzrážať zlúčeninu, ktorú potrebujeme. Hovoríme tomu zrážadlo. Nakoniec môžeme zrazeninu oddeliť filtráciou a odvážiť.
Najdôležitejšie je, že zrážacie činidlo by malo vyzrážať iba požadovanú zlúčeninu. Okrem toho by sa filtráciou mali zmyť všetky ostatné zložky okrem požadovanej zlúčeniny. Na odstránenie nežiaducich zložiek, ktoré sa stále nachádzajú na zrazenine, môžeme zrazeninu premyť vodou alebo iným rozpúšťadlom, ktoré nerozpúšťa zrazeninu. Potom môžeme usušiť zrazeninu a odvážiť.
Obrázok 02: Odparovanie prchavých zlúčenín za účelom izolácie zrazeniny
Okrem zrážania môžeme zlúčeninu analyzovať odparovaním prchavých zložiek vo vzorke pri vhodnej teplote. Môžeme to urobiť buď zahrievaním alebo chemickým rozkladom vzorky. Volanie môže byť priame alebo nepriame. Zapaľovanie je príkladom priamej metódy. Príkladom nepriamej metódy je meranie straty obsahu vody vo vzorke počas tepelného spracovania.
Aký je rozdiel medzi volumetrickou a gravimetrickou analýzou?
Volumetrická analýza je typ kvantitatívnej analýzy, pri ktorej môžeme merať množstvo neznámej zlúčeniny pomocou jej objemu. Meria objem požadovanej zlúčeniny v jednotkách objemu, ako sú L (litre), ml, m3 alebo dm3 Gravimetrická analýza je typ kvantitatívnej analýzy, pri ktorej môžeme určiť hmotnosť neznámej zlúčeniny vo vzorke. Meria hmotnosť požadovanej zlúčeniny v jednotkách mas, ako sú mg, g a kg. Toto je hlavný rozdiel medzi volumetrickou a gravimetrickou analýzou.
Súhrn – objemová vs gravimetrická analýza
Množstvo zlúčeniny, ktorá je prítomná v danej vzorke, môžeme určiť buď pomocou volumetrickej analýzy alebo gravimetrickej analýzy. Rozdiel medzi volumetrickou a gravimetrickou analýzou je v tom, že volumetrická analýza (alebo titrimetrická analýza) meria množstvo analytu pomocou objemu, zatiaľ čo gravimetrická analýza meria množstvo analytu pomocou hmotnosti.
