Die Säure-Base-Titration ist eine grundlegende quantitative Labortechnik zur Bestimmung der unbekannten Konzentration einer gelösten Säure oder Base. Durch die Reaktion einer Lösung unbekannter Konzentration mit einer Lösung genau bekannter Konzentration (dem Titrant) können Wissenschaftler die Stöchiometrie der chemischen Reaktion nutzen, um die genaue Molarität der Probe zu berechnen. Dies ist die primäre Methode für alles, von der Prüfung des Säuregehalts von Wein bis zur Sicherstellung der Wirksamkeit von flüssigen Antazida.

Wie die Säure-Base-Titration funktioniert

Der Prozess basiert auf einem kontrollierten chemischen “Kampf”, bei dem der Siegpunkt erreicht ist, wenn sich Säure und Base vollständig neutralisiert haben.

Ein genaues Volumen der unbekannten Lösung, genannt Analyt, wird mit einigen Tropfen eines pH-Indikators wie Phenolphthalein in einen Erlenmeyerkolben gegeben, während eine Bürette mit dem Titrant bekannter Konzentration befüllt wird. Der Hahn der Bürette wird geöffnet, um den Titrant in den Kolben fließen zu lassen, wo eine Neutralisationsreaktion stattfindet — zum Beispiel erzeugt die Titration von Salzsaeure mit Natriumhydroxid Wasser und Salz: HCl + NaOH → H2O + NaCl. Das Ziel ist es, den Äquivalenzpunkt zu erreichen, an dem die Anzahl der Mol des zugegebenen Titrants chemisch gleich der Anzahl der Mol der Substanz in der unbekannten Probe ist, was bedeutet, dass sich Säure und Base vollständig neutralisiert haben. Da der Äquivalenzpunkt unsichtbar ist, wird stattdessen der Endpunkt verwendet — der Moment, in dem der pH-Indikator dauerhaft die Farbe ändert, zum Beispiel von klar zu einem sehr schwachen anhaltenden Rosa, was dem Wissenschaftler signalisiert, den Fluss sofort zu stoppen. Durch Messen, wie viele Milliliter Titrant aus der Bürette verwendet wurden, und Kenntnis der Molarität des Titrants, kann die Konzentration der Unbekannten mit der Formel Msäure × Vsäure = Mbase × Vbase berechnet werden (unter Annahme eines 1:1-Molverhältnisses; Koeffizienten werden für andere Verhältnisse hinzugefügt).