Konduktometrie
Die konduktometrische Titration ist eine Art der Titration, bei der die elektrolytische Leitfähigkeit des Reaktionsgemisches kontinuierlich überwacht wird, wenn ein Reaktant zugegeben wird. Der Äquivalenzpunkt ist der Punkt, an dem die Leitfähigkeit eine plötzliche Änderung erfährt. Eine deutliche Zunahme oder Abnahme der Leitfähigkeit ist mit den sich ändernden Konzentrationen der beiden am stärksten leitenden Ionen — der Wasserstoff- und Hydroxylionen – verbunden. Das Verfahren kann zur Titration farbiger Lösungen oder homogener Suspensionen (z.B.: b. Zellstoffsuspension), die nicht mit normalen Indikatoren verwendet werden kann.
Säure-Base-Titrationen und Redox-Titrationen werden häufig durchgeführt, bei denen übliche Indikatoren verwendet werden, um den Endpunkt zu lokalisieren, z. B. Methylorange, Phenolphthalein für Säure-Base-Titrationen und Stärkelösungen für iodometrische Redoxprozesse. Elektrische Leitfähigkeitsmessungen können jedoch auch als Werkzeug zur Lokalisierung des Endpunkts verwendet werden.
Beispiel: Titration einer HCl-Lösung mit der starken Base NaOH. Mit fortschreitender Titration werden die Protonen durch Zugabe von NaOH zu Wasser neutralisiert. Für jede zugegebene Menge an NaOH wird eine äquivalente Menge an Wasserstoffionen entfernt. Effektiv wird das mobile H + -Kation durch das weniger mobile Na + -Ion ersetzt, und die Leitfähigkeit der titrierten Lösung sowie die gemessene Leitfähigkeit der Zelle fallen. Dies setzt sich fort, bis der Äquivalenzpunkt erreicht ist, an dem man eine Lösung von Natriumchlorid, NaCl, erhält. Wenn mehr Base zugegeben wird, wird eine Erhöhung der Leitfähigkeit oder Leitfähigkeit beobachtet, da mehr Ionen Na + und OH− zugegeben werden und die Neutralisationsreaktion keine nennenswerte Menge an H + mehr entfernt. Folglich hat bei der Titration einer starken Säure mit einer starken Base die Leitfähigkeit am Äquivalenzpunkt ein Minimum. Dieses Minimum kann anstelle eines Indikatorfarbstoffs verwendet werden, um den Endpunkt der Titration zu bestimmen. Die konduktometrische Titrationskurve ist eine Darstellung der gemessenen Leitwert- bzw. Leitfähigkeitswerte in Abhängigkeit vom Volumen der zugegebenen NaOH-Lösung. Die Titrationskurve kann verwendet werden, um den Äquivalenzpunkt grafisch zu bestimmen.
Für die Reaktion zwischen einer schwachen Säure und einer schwachen Base am Anfang nimmt die Leitfähigkeit etwas ab, da die wenigen verfügbaren H + -Ionen aufgebraucht sind. Dann steigt die Leitfähigkeit aufgrund des Beitrags des Salzkations und des Anions leicht bis zum Äquivalenzpunktvolumen an.(Dieser Beitrag im Falle einer starken Säure-starken Base ist vernachlässigbar und wird dort nicht berücksichtigt.)Nach Erreichen des Äquivalenzpunktes steigt die Leitfähigkeit durch die überschüssigen OH-Ionen rasch an.
