Le analisi volumetriche o, titolazioni, sono dei procedimenti di natura quantitativa grazie ai quali è possibile determinare la concentrazione di un analita valutando il volume di un reagente (a concentrazione nota) utilizzato in una reazione tra l'analita ed il reagente. È importante conoscere con esattezza la concentrazione del reagente poiché questo valore serve per ricavare la concentrazione dell'elemento da titolare.

Qual'è il principio cardine dell'analisi volumetrica? In questa metodica si cerca di stabilire il punto di equivalenza tra un reagente (o titolante a concentrazione nota) e l'analita. In altre parole si valuta quanto titolante è necessario per reagire completamente con l'analita fino ad arrivare al cosiddetto punto di equivalenza.

Il punto di equivalenza è una posizione teorica e la cui dimensione è soltanto ipotizzabile nella quale il numero di equivalenti di titolante è uguale al numero di equivalenti della molecola da analizzare. In altri termini:

V_t ∙ N_t = V_a ∙ N_a

Dove:

V = Volume

N = Numero di moli

In una analisi pratica, tuttavia, ciò che l'operatore rileva è il punto finale mediante l'utilizzo di un indicatore o di uno strumento capace di percepire una variazione di stato del sistema in soluzione. In altre parole l'analisi, di per sé, introduce un errore poiché per i limiti dell'esperimento stesso non è mai possibile arrivare al punto di equivalenza ma si cerca di arrivare quanto più possibile vicino ad esso.

Standard primari e secondari

Se l'agente titolante soddisfa i requisiti dello standard primario questo può essere direttamente utilizzato per preparare la soluzione standard primaria. Quali sono questi requisiti?

• Deve essere puro. La presenza di impurità potrebbe falsare l'analisi in quanto queste molecole potrebbero a loro volta reagire con il titolante, con una molecola della soluzione titolante o con una molecola della soluzione da analizzare.

• Deve essere stabile. Per quanto possibile non si deve ossidare o ridurre e non deve reagire con l'aria assorbendo o cedendo ossigeno oppure anidride carbonica.

• Non deve cross-reagire con altri elementi del sistema.

• Deve essere solubile.

• Deve essere economico.

Anche la soluzione standard deve avere alcune caratteristiche:

• Deve essere stabile.

• L'equilibrio tra analita ed agente di titolazione deve essere molto veloce. È chiaro che se la reazione fosse estremamente lenta i risultati, di conseguenza, sarebbero disponibili in tempi irragionevoli.

La soluzione standard primaria garantisce un'accurata analisi ma spesso non è semplice trovare uno standard primario da utilizzare per la sua preparazione. La maggiore difficoltà applicativa risiede nel fatto che la molecola da utilizzare presenta impurità difficilmente eliminabili oppure tende a reagire con altri elementi del sistema. In questo caso, ovvero quando l'agente di titolazione non rispetta gli standard, si parla di standard secondario che attraverso alcuni processi, perlopiù di determinazione della concentrazione, forma la cosiddetta soluzione standard secondaria. È chiaro che l'utilizzo di quest'ultima conduce ad una analisi più grezza e meno precisa.