تعريف المعايرة في الكيمياء
تُعرف المعايرة بعملية تحليلية كيميائية، والغرض منها هو معرفة تركيز مادة معينة، من خلال تراكيز مواد أخرى وأحجامها.
كيف تتم عملية المعايرة في الكيمياء؟
تبدأ عملية المعايرة بإضافة لمحلول معروف التركيز إلى المحلول المراد معرفة تركيزه، ويُستخدم في هذه العملية كاشف، حيث يساعد في معرفة متى يصل التفاعل إلى نقطة التعادل، والتي تحدث من خلال تغيير اللون.
مصطلحات مهمة لفهم عملية المعايرة في الكيمياء
تشمل المصطلحات العلمية التالية مصطلحات تشير إلى المحاليل، أو المواد المستخدمة في عملية المعايرة:
المحلول المعياري (Titrant)
يُعرف المحلول المعياري بالمحلول المعروف تركيزه لمعرفة تركيز المحلول الآخر.
المحلول المراد تحليله (Analyte أو Titrand)
يُعرف المحلول المراد تحليله بالمحلول مجهول التركيز.
نقطة التكافؤ (Equivalence point)
تُعرف نقطة التكافؤ بالنقطة التي يتم من خلالها معرفة أن المحلول المضاف قد وصل إلى الكمية المناسبة لمعرفة تركيز المحلول المجهول، فعلى سبيل المثال، في معايرة القاعدة والحمض ، تكون نقطة التكافؤ عندما تتساوى مولات القاعدة مع مولات الحمض.
الكاشف (Indicator)
يُستخدم الكاشف في معايرة الحمض والقاعدة، حيث يكون عبارة عن حمض، أو قاعدة ضعيفة، يتغير لونها عندما يصل المحلول إلى نقطة التكافؤ.
نقطة النهاية (End point)
تُعرف نقطة النهاية بالنقطة التي يتغير عندها لون الكاشف.
الأدوات المستخدمة في عملية المعايرة
تتطلب عملية المعايرة استخدام بعض الأدوات، وفيما يلي الأدوات المستخدمة:
- سحاحة.
- مؤشر الأس الهيدروجيني.
- محلول مجهول التركيز.
- محلول معياري.
- بلاط أبيض.
- دورق مخروطي.
- ماصة (pipette).
أنواع المعايرة
تختلف أنواع المعايرة عن بعضها البعض على حسب نوع المحلول المستخدم فيها، وفيما يلي أنواع المعايرة:
المعايرة الحمضية-القاعدية (Acid-Base Titrations)
تعتبر المعايرة الحمضية- القاعدية من أكثر أنواع المعايرة شهرة، حيث يكون المحلول المستخدم الأول عبارة عن حمض، والمحلول الآخر هو قاعدة، ويتم وضع الملول الأول في الدورق المخروطي، والثاني يوضع في السحاحة، ثم يتم التقطير حتى يصل المحلول إلى نقطة النهاية، علاوة على ذلك، تكون المعايرة مثالية ودقيقة عندما تكون نقطة النهاية تساوي نقطة التكافؤ، ولإتمام هذا الشرط يجب اختيار كاشف بشكل صحيح.
معايرة الأكسدة والاختزال (Redox Titrations)
تُعرف معايرة الأكسدة والاختزال عندما يكون المحلول الأول عامل الاختزال، والمحلول الآخر عامل مؤكسد، ويتم استخدام كاشف خاص بالأكسدة و الاختزال لتحديد نقطة النهاية.
معايرة الترسيب (Precipitation Titrations)
تُعرف معايرة الترسيب بتكون راسب غير قابل للذوبان، وذلك نتيجة خلط محلولين مع بعضهما البعض، فعلى سبيل المثال، يستخدم محلول نترات الفضة ، ويتم معايرته بمحلول كلوريد الصوديوم، ونتيجة ذلك، ينتج راسب لونه أبيض، اسمه كلوريد الفضة.
معايرة تكوين المعقدات (Complexometric Titrations)
تُعرف معايرة تكوين المعقدات بالمعايرة التي ينتج منها مركب غير متفكك عند وصوله لنقطة التكافؤ، وغالباً ما يتم استخدام ثنائي أمين الإيثيلين رباعي حمض الأسيتيك أو (EDTA) ككاشف لهذه المعايرة.
