22 abr. 2024
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La titulación es uno de los métodos analíticos más antiguos y encuentra su uso en diversas industrias. Se utiliza, por ejemplo, para analizar agua potable o determinar el contenido de metales en los materiales de las baterías. Esta publicación de blog cubre el principio de titulación, su proceso y presenta los diferentes tipos de titulación .
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Las titulaciones se utilizan para determinar la concentración de un analito en una solución de muestra. Para ello, se añade a la muestra una solución estándar de concentración conocida, llamada titulante. El titulante y el analito reaccionan de manera estequiométrica. La concentración del analito se calcula utilizando la cantidad de titulante, su concentración y el tamaño de la muestra. tabla 1 enumera algunos términos de titulación comunes.
Término |
Definición |
Analito |
La sustancia de interés para la cual es necesario determinar el monto. |
Punto final |
El punto en el que se completa la titulación. Un cambio de color u otro indicador (p. ej., valor de pH) señala el punto final. Debe estar lo más cerca posible del punto de equivalencia. |
Punto de equivalencia |
El volumen al que finaliza la reacción entre el titulante y el analito. |
Indicador |
Sustancia utilizada para indicar el punto final de una titulación. Históricamente, estos son indicadores de color. Hoy en día, los electrodos u otros sensores han reemplazado a los indicadores de color. |
Estándar primario |
Un estándar primario es una sustancia certificada, altamente pura y estable. Se utiliza para determinar la concentración exacta del titulante. |
Estandarización |
El proceso para determinar la concentración exacta del titulante. Obtenga más información sobre este proceso en la publicación del blog «Qué considerar al estandarizar el titulante». |
Solucion estandar |
Otro término utilizado para titulante. |
Titulante |
Una solución con concentración conocida utilizada para determinar la concentración del analito. |
Curva de titulación |
La curva obtenida al trazar el volumen de titulante utilizado frente a la señal de un electrodo o sensor. |
Ecuación de titulación |
Fórmula utilizada para calcular la concentración del analito. La ecuación depende del tipo de muestra (líquida o sólida), la estequiometría y la unidad deseada del resultado. |
Primero, es necesario estandarizar el titulante. Este paso proporciona la concentración exacta de la solución titulante y aumenta la precisión del resultado. Obtenga más información sobre este proceso en la publicación del blog «Qué considerar al estandarizar el titulante».
Para la titulación las muestras deben estar en solución. Por lo tanto, las muestras sólidas se disuelven o se pretratan para liberar el analito (por ejemplo, mediante digestión, extracción o incineración).
A veces es necesario agregar soluciones auxiliares. Por ejemplo, las titulaciones redox a menudo deben realizarse a un valor de pH específico. Las titulaciones indirectas siempre necesitan una solución auxiliar, ya que el analito debe convertirse a una forma reactiva. Luego se titulará esta forma reactiva.
Para las titulaciones inversas (o titulaciones residuales), primero se añade un exceso de reactivo. Este reactivo reacciona con el analito y luego se titula su exceso. Leer la entrada del blog «Qué considerar durante la titulación en retroceso» para obtener más información sobre este tipo de titulación.
Durante la titulación, es importante agitar la muestra. Esto asegura que el titulante y el analito se mezclen bien. Se agrega titulante a la muestra hasta alcanzar el punto final. Las titulaciones manuales utilizan indicadores de color para determinar el punto final.
Los tituladores automáticos modernos utilizan electrodos u otros sensores para detectar el punto de equivalencia. El volumen del titulante se traza frente a la señal medida para obtener una curva de titulación. La Figura 1 muestra la curva de una titulación ácido-base con impurezas de carbonato.
Para obtener más información sobre las diferentes formas de evaluar el punto final, lea nuestro artículo de blog «Reconocimiento de puntos finales (EP)».
Después de la titulación se calcula el resultado. Los Tituladores automáticos calculan el resultado ellos mismos. Para el cálculo se requieren las siguientes variables:
A partir de estas variables, la concentración del analito se puede calcular de la siguiente manera:
La fórmula puede diferir según la unidad del resultado. También es diferente para las titulaciones inversas. La entrada del blog «Qué considerar durante la titulación inversa» describe este cálculo.
Las titulaciones se pueden clasificar de diferentes maneras. Uno es el método de detección de punto final, pero la mayoría de las veces se clasifican según la reacción química utilizada.
En este caso, un ácido se titula con una base o viceversa. El disolvente depende del ácido o la base que se va a titular y puede ser agua desionizada o un disolvente orgánico (mezcla). Los electrodos de pH se utilizan para indicar el punto final.
La entrada del blog «Titulaciones ácido-base no acuosas: errores comunes y cómo evitarlos» proporciona consejos y trucos prácticos para este tipo de titulación.
Esta titulación se basa en una reacción redox entre el analito y el titulante. El titulante es un agente reductor o un agente oxidante. Los ejemplos comunes incluyen yodometría, permanganometría y cerimetría. Las titulaciones de Karl Fischer también entran en la categoría de titulaciones redox. Se utilizan electrodos metálicos para indicar el punto final.
En este caso, el titulante es un agente quelante, como el ácido etilendiaminotetraacético (EDTA). Este tipo de titulación se utiliza para titular iones metálicos. Se utilizan electrodos selectivos de iones (ISE) o sensores fotométricos para indicar el punto final.
Para obtener más información, lea nuestra publicación de blog en titulación fotométrica complexométrica.
El analito y el titulante forman una sal insoluble en este método de titulación. Un ejemplo común es la argentometría. La titulación de tensioactivos también entra en esta categoría. Se utilizan electrodos metálicos o electrodos selectivos de iones para indicar el punto final.
Para obtener más información sobre la titulación de tensioactivos, lea la publicación del blog «El mundo de los tensioactivos desde la perspectiva de la titulación».
La titulación es un método bien establecido y muchas normas, como ISO, ASTM y USP, la estipulan como método de análisis. Tiene menores costos de adquisición y funcionamiento en comparación con métodos más sofisticados como HPLC o ICP-MS. Además, la titulación es un método absoluto, por lo que no son necesarias calibraciones.
La titulación automatizada también ofrece varios beneficios en comparación con el método manual. La Tabla 2 resume algunas de las diferencias clave. Puedes encontrar aún más información en nuestra publicación de blog «Cómo evitar errores de titulación en su laboratorio».
Si está considerando cambiar de la titulación manual a la automática, consulte el artículo del blog «Cómo transferir la titulación manual a la titulación automática».
Parámetro |
Titulación manual |
Titulación automática |
Adición de titulante |
A mano |
Automático con bureta de pistón |
Precisión de dosificación |
0,1 mililitros |
25 µL |
Control |
Manualmente por el operador |
Integrado en el sistema o con software |
Cálculo |
Manualmente por el operador |
Integrado en el sistema o con software |
Trazabilidad de datos |
No |
Sí |
Posibilidad de automatización |
No |
Sí |
La titulación es uno de los métodos analíticos más antiguos. Por lo tanto, está bien establecido en diversas industrias.
Se puede clasificar según la reacción química.
Automatizar el proceso de titulación con un titulador automático ofrece ventajas adicionales en comparación con el método manual, como trazabilidad y cálculos automatizados.
Para obtener aún más información sobre la titulación, consulte estos recursos adicionales:
La monografía gratuita "Titulación práctica" cubre la teoría de la titulación y explica las reacciones de titulación, los métodos de indicación, los electrodos y los valorantes. En la parte práctica se discuten las titulaciones ácido-base, precipitación, redox, complexométrica y quelométrica.
Esta monografía gratuita resume los aspectos prácticos de la titulación moderna. Analiza la preparación de muestras, los principios básicos del análisis titrimétrico y describe cómo realizar una titulación.
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