Voltametrische Titration

Eine voltametrische Titration ist eine Titration, bei der die Indikation des Endpunkts mit polarisierten Elektroden durchgeführt wird. Dabei wird die sprunghafte Änderung der Spannung durch Polarisation beziehungsweise Depolarisation der Elektroden ausgenutzt.

Die voltametrische Titration wird auch als Voltametrie bezeichnet und ist nicht mit der Voltammetrie zu verwechseln.

Durch die gewählte Messanordnung werden konstante Gleichströme erzeugt und man misst die Spannung, die sich zwischen den Elektroden einstellt, so dass letzten Endes Strom-Spannungs-Kurven generiert werden.

Prinzipiell können voltametrische Verfahren für die Indikation bei komplexometrischen Titrationen, bei Redoxtitrationen und bei der Argentometrie eingesetzt werden.

Beispiel einer voltametrischen Titration

Ein Beispiel für eine voltametrische Titration ist die komplexometrische Titration von Fe(III)-Ionen mit EDTA als Maßlösung. Um Wanderungseffekte innerhalb der Lösung zu unterdrücken, wird der Probenlösung dabei etwas NaCl zugesetzt.

Am Anfang dieser Titration besteht eine hohe Konzentration an Fe(III)-Ionen, so dass der vorgegebene konstante Strom Ic zu einer niedrigen Polarisationsspannung U führt. Im Laufe der Titration erhöht sich die Spannung U dann zunächst langsam bis der durch die Fe(III)-Konzentration bedingte Grenzstrom geringer ist als Ic und U sprunghaft ansteigt.

Hier ist zu beachten, dass der Potentialsprung nicht den Äquivalenzpunkt anzeigt. Stattdessen wird angezeigt, dass der Grenzstrom der Reduktion der Fe(III)-Ionen dem gewählten Wert Ic entspricht. Folglich muss Ic so gewählt werden, dass die am Potentialsprung noch in der Lösung vorhandenen Fe(III)-Ionen vernachlässigt werden können. Bei hinreichend kleinem Ic fallen Potentialsprung und Äquivalenzpunkt praktisch zusammen.

Vorteile und Nachteile der voltametrischen Titration

Die Nutzung voltametrischer Titrationen wird durch die beschriebene Unsicherheit der zu vernachlässigenden Konzentration an Fe(III)-Ionen stark eingeschränkt.

Andererseits ist der Potentialsprung deutlich schärfer als bei einer entsprechenden potentiometrischen Titration. Darüber hinaus ist mittels voltametrischer Titration auch eine elektrometrische Indikation von Ionen möglich, bei denen eine irreversible Oxidation oder Reduktion stattfindet. Bei einer potentiometrischen Indikation wären hier sehr lange Messzeiten erforderlich, da sich die Gleichgewichte nur langsam einstellen.

Weiterführende Quellen

Jander, G. / Jahr, K. F. (2017): Maßanalyse – Titrationen mit chemischen und physikalischen Indikationen, 19. Auflage, Berlin / Boston