چه کسی تیتراسیون را در شیمی اختراع کرد؟

تیتراسیون یکی از رایج ترین انواع تجزیه و تحلیل کمی است که در شیمی انجام می شود. در حالی که چندین نفر در توسعه آن سهیم بودند، تیتراسیون به عنوان یک روش و راه اندازی کامل تا حد زیادی به شیمیدان فرانسوی فرانسوا آنتوان هانری دسکروزیلس نسبت داده می شود.

او اولین بورت را در سال 1791 ایجاد کرد و اولین شیمیدان شناخته شده ای بود که دستگاه تیتراسیون را مونتاژ کرد، البته نه به همان شکلی که امروز می شناسیم. سایر دانشمندان کلیدی که در اختراع تیتراسیون مشارکت داشتند عبارتند از: کارل فردریش مور، جوزف لوئیس گی-لوساک، و اتین اوسیان هنری.

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد ریشه تیتراسیون و نقش آن در شیمی مدرن به خواندن ادامه دهید.

تیتراسیون چیست؟

تیتراسیون یک روش کمی برای اندازه گیری غلظت مولی یک آنالیت (محلول در حال شناسایی) است. در طول آزمایش تیتراسیون، محلولی با غلظت مشخص (یک تیتر) به آرامی به نمونه آنالیت اضافه می شود تا زمانی که سطح خاصی از واکنش رخ دهد.

انجام آزمایش تیتراسیون

تیتراسیون شکلی از آنالیز حجمی است. در پایان آزمایش، حجم تیتران باقی مانده با یک واکنش متعادل استاندارد با آنالیت مقایسه می شود. این به شما امکان می‌دهد تا دقیقاً متوجه شوید که چه مقدار از تیترانت با آنالیت نمونه واکنش نشان داده است. پس از آن، می توانید غلظت آنالیت را محاسبه کنید.

تیتراسیون حجمی معمولاً بین اسیدها و بازها و همچنین عوامل اکسیداسیون و احیا انجام می شود. خواص شیمیایی مخالف واکنش دهنده ها منجر به نقطه پایانی می شود که در آن واکنش دهنده ها “خنثی” می شوند.

آزمایش های تیتراسیون به دستگاه پیچیده ای نیاز ندارند. شما به سادگی به یک بورت مدرج با یک دریچه، یک پایه نگهدارنده فلزی، یک گیره بورت، یک قیف، یک فلاسک یا بشر و یک نشانگر شیمیایی نیاز دارید. در اینجا می توانید درباره نحوه انجام آزمایش تیتراسیون اطلاعات بیشتری کسب کنید.

چه کسی تیتراسیون را اختراع کرد؟

بسیاری از دانشمندان در توسعه تیتراسیون به گونه ای که امروز می شناسیم کمک کردند. با این حال، François Antoine Henri Descroizilles معمولاً با اختراع تیتراسیون شناخته می شود زیرا او اولین بورت را در سال 1791 ساخت. همانطور که قبلاً توضیح دادیم، بورت ابزاری حیاتی است که برای انجام آزمایش های تیتراسیون استفاده می شود.

بیش از سه دهه بعد، در سال 1824، شیمیدان فرانسوی، جوزف لوئیس گی-لوساک، بهبودهایی در بورت انجام داد. او یک بازوی جانبی را اضافه کرد و کلمات “pipette” و “burette” را در یک مقاله تحقیقاتی که در مورد چگونگی استانداردسازی محلول‌های نیل بحث می‌کرد، ابداع کرد.

شیمیدان دیگری به نام اتین اوسیان هنری بعدها اولین بورت واقعی را در سال 1845 اختراع کرد.

ریشه های تیتراسیون

اگرچه تیتراسیون در اواخر قرن هجدهم ابداع شد، اما خود این اصطلاح را می توان در واقع به سال 1543 ردیابی کرد. این واژه از کلمه فرانسوی “titrer” نشات گرفته است که به معنای مقدار طلا یا نقره در یک کالا است.

به عنوان یک روش در شیمی تجزیه، تیتراسیون بر آنالیز حجمی واکنش دهنده ها و محصولات متکی است. این از روش های قدیمی اندازه گیری غلظت فلزات گرانبها مانند طلا و نقره در آلیاژها ناشی می شود.

در سال 1828، Gay-Lussac از این کلمه به معنای تعیین “غلظت یک ماده خاص در یک نمونه معین” استفاده کرد.

فرانسوا آنتوان هانری دسکروزیل

Francois Antoine Henri Descroizilles با اختراع تجزیه و تحلیل حجمی یا تیتراسیون در سال 1795 اعتبار دارد. او اولین دانشمند شناخته شده ای بود که یک دستگاه تیتراسیون را مونتاژ کرد، البته نه به شکل فعلی آن.

François-Antoine-Henri Descroizilles, who invented titration

کارل فردریش مور

این یک شیمیدان آلمانی به نام کارل فردریش مور بود که روش تجزیه و تحلیل حجمی را رایج کرد. او بورت را دوباره طراحی کرد و استفاده از آن را ساده‌تر و راحت‌تر کرد.

او در سال 1855 اولین کتاب درسی شیمی تجزیه را با استفاده از روش های تیتراسیون نوشت. عنوان کتاب به زبان آلمانی Lehrbuch Der Chemisch-analytischen Titriermethode است که به انگلیسی به عنوان Textbook Of Analytical Chemistry Titration Methode ترجمه می شود.

تیتراسیون در شیمی مدرن

تیتراسیون هنوز نقش اساسی در شیمی تحلیلی مدرن دارد و کاربردهای صنعتی بسیار متنوعی دارد.

به عنوان مثال، در صنایع غذایی، تیتراسیون معمولاً برای تجزیه و تحلیل مقدار دقیق افزودنی های غذایی و مواد مغذی مورد نیاز برای افزودن به محصولات غذایی فرآوری شده استفاده می شود. همچنین می توان از آن برای تجزیه و تحلیل خلوص مواد برای اهداف کنترل کیفیت استفاده کرد.

بسته به واکنش دهنده ها و محصولات درگیر، تیتراسیون را می توان به چهار نوع طبقه بندی کرد:

1.تیتراسیون اسید-باز – روشی برای تجزیه و تحلیل غلظت بازها یا اسیدها با واکنش تدریجی آنها با محلول های استاندارد. از pH متر یا نشانگر برای تعیین نقطه پایانی واکنش ها استفاده می کند.
2.تیتراسیون ردوکس – که به عنوان واکنش های اکسیداسیون- احیا شناخته می شود، این نوع تیتراسیون شامل انتقال الکترون ها در یون های واکنش دهنده در محلول های آبی است. آنها بر اساس معرف های مربوطه خود – تیتراسیون پرمنگنات، تیتراسیون دی کرومات، و تیتراسیون یدومتری و یدومتری نامگذاری شده اند.
3.تیتراسیون های رسوبی – نقطه پایانی این واکنش های تیتراسیون با تشکیل رسوبات نامحلول تعیین می شود. به عنوان مثال، رسوب کلرید نقره زمانی تشکیل می شود که نیترات نقره با محلولی از کلرید سدیم واکنش می دهد.
4.تیتراسیون های کمپلکسومتری – در این تیتراسیون ها زمانی به نقطه پایانی می رسد که کمپلکس های تفکیک نشده در یک نقطه هم ارزی تشکیل شوند. بارش‌های مشترک شکل می‌گیرند، که آن را دقیق‌تر از تیتراسیون بارش می‌کند. معرف معروف به اتیلن دی آمین تترا استیک اسید (EDTA) معمولا برای این نوع رسوب استفاده می شود. این معرف به راحتی با فلزات کمپلکس تشکیل می دهد.

تیتراسیون در کاربردهای صنعتی

تیتراسیون کاربردها و کاربردهای صنعتی متعددی در دنیای واقعی دارد. معمولاً برای تولید انواع کالاها از جمله محصولات نساجی و پوشاک، نفت، الکترونیک و ماشین آلات استفاده می شود. این به ویژه در صنعت داروسازی مفید است، جایی که می تواند به متخصصان در تعیین تعادل صحیح فرمول های دارویی کمک کند.

صابون‌سازی بخش دیگری است که برای محاسبه مقدار دقیق مواد مورد نیاز برای تولید انبوه انواع صابون‌ها به آزمایش‌های تیتراسیون متکی است. تیتراسیون همچنین نقش مهمی در صنعت تولید مواد شیمیایی دارد و برای توسعه محصول، آزمایش و کنترل کیفیت ضروری است.

تیتراسیون در شیمی تجزیه

تیتراسیون یک ابزار تحلیلی مفید است که به متخصصان اجازه می دهد غلظت یک محلول ناشناخته را تعیین کنند. می توان از آن برای اهداف کنترل کیفیت و همچنین آنالیزهای آزمایشگاهی پزشکی قانونی و تشخیصی استفاده کرد. در شیمی تجزیه، آزمایش های تیتراسیون اغلب برای آزمایش خلوص یک ماده خاص انجام می شود.