Phép đo nhiệt độ là một trong số các kỹ thuật chuẩn độ dụng cụ, ở đó các điểm cuối có thể được đặt chính xác và chính xác mà không có sự giải thích chủ quan về phía nhà phân tích về vị trí của chúng. Enthalpy thay đổi được cho là tài sản cơ bản nhất và phổ quát của phản ứng hóa học, do đó, quan sát sự thay đổi nhiệt độ là một sự lựa chọn tự nhiên trong việc theo dõi tiến bộ của chúng. Đây không phải là một kỹ thuật mới, có thể là phương pháp chuẩn độ đo nhiệt độ đầu tiên được báo cáo vào đầu thế kỷ 20 (Bell and Cowell, 1913). Mặc dù các tính năng hấp dẫn của nó, mặc dù đã có những nghiên cứu đáng kể đã được thực hiện trong lĩnh vực này và đã có rất nhiều ứng dụng đã được phát triển; cho đến nay vẫn là một kỹ thuật chưa được sử dụng trong các lĩnh vực quan trọng của quá trình công nghiệp và kiểm soát chất lượng. Các hệ thống chuẩn độ độ rung tự động đã được ưu tiên trong lĩnh vực này từ những năm 1970. Với sự ra đời của các máy tính giá rẻ có thể xử lý được phần mềm đo độ mài mòn mạnh mẽ, sự phát triển đã đến giai đoạn dễ dàng sử dụng các hệ thống chuẩn độ nhiệt độ tự động trong nhiều trường hợp có thể cung cấp một sự thay thế tốt hơn cho phép chuẩn hóa potentiometric
So sánh các phép đo điện áp và nhiệt kế
Phép đo tiềm tàng được coi là kỹ thuật chuẩn độ tự động được sử dụng rộng rãi từ những năm 1970, do đó đáng để xem xét những khác biệt căn bản giữa nó và phép đo nhiệt lượng.
Đo nồng độ tiềm năng dựa trên sự thay đổi năng lượng miễn phí trong hệ phản ứng. Đo lường một thuật ngữ phụ thuộc vào năng lượng tự do là cần thiết.
ΔG0 = -RT lnK (1)
Ở đâu:
ΔG0 = thay đổi năng lượng tự do
R = hằng số khí phổ quát
T = nhiệt độ trong kelvin (K) hoặc độ Rankine (° R)
K = hằng số cân bằng ở nhiệt độ T
ln là hàm logarit tự nhiên
Để phản ứng có thể thích ứng với phép đo potentiometric, sự thay đổi năng lượng tự do phải đủ để một cảm biến thích ứng phản ứng với một sự thay đổi đáng kể (hay “xoắn”) trong đường chuẩn độ mà đáp ứng cảm biến được vẽ lên so với lượng chất chuẩn .
Tuy nhiên, năng lượng tự do chỉ là một trong ba thông số liên quan để mô tả bất kỳ phản ứng hóa học nào:
ΔH0 = ΔG0 + TΔS0 (2)
Ở đâu:
ΔH0 = thay đổi enthalpy
ΔG0 = thay đổi năng lượng tự do
ΔS0 = thay đổi entropy
T = nhiệt độ trong K
Đối với bất kỳ phản ứng nào mà năng lượng tự do không bị chống lại bởi sự thay đổi entropy, thay đổi enthalpy sẽ lớn hơn đáng kể so với năng lượng tự do. Do đó việc chuẩn độ dựa trên sự thay đổi nhiệt độ (cho phép quan sát sự thay đổi enthalpy) sẽ cho thấy sự uốn cong lớn hơn các đường cong thu được từ các cảm biến chỉ phản ứng với những thay đổi năng lượng tự do một mình.
Vì sự thay đổi enthalpy là một đặc tính phổ quát của các phản ứng hóa học, cảm biến đầu cuối có thể được áp dụng cho một loạt các loại chuẩn độ, ví dụ:
Axit / bazơ
Redox
Complexometric (EDTA) và
Lượng mưa
Hơn nữa, vì cảm biến không bắt buộc phải tương tác với dung dịch chuẩn độ điện hóa, nên có thể thực hiện chuẩn độ trong phương tiện không dẫn điện, cũng như việc chuẩn độ bằng cách sử dụng các phản ứng mà không có cảm biến chiết suất có ích hoặc hiệu quả về chi phí.
Thí nghiệm nhiệt độ thường đòi hỏi động học phản ứng nhanh để có được điểm kết thúc có thể tái tạo sắc nét. Trong trường hợp phản ứng phản ứng chậm và không thể thực hiện được sự chuẩn độ trực tiếp giữa dung nạp và titrand, thì có thể nghĩ ra phương pháp gián tiếp hoặc quay lại để giải quyết vấn đề.
Các điểm cuối nâng cao xúc tác có thể được sử dụng trong một số trường hợp sự thay đổi nhiệt độ tại điểm cuối rất nhỏ và các điểm cuối sẽ không được phát hiện một cách thỏa đáng bởi phần mềm chuẩn độ.
Sự thích hợp của một phản ứng hóa học đặc biệt như là một ứng cử viên cho một quy trình chuẩn độ nhiệt độ thường có thể được dự đoán dựa trên số lượng ước tính của chất phân tích có trong mẫu và êlalat của phản ứng. Tuy nhiên, các thông số khác như động học của phản ứng, ma trận mẫu, nhiệt độ pha loãng và tổn thất nhiệt đối với môi trường có thể ảnh hưởng đến kết quả. Một chương trình thử nghiệm được thiết kế đúng cách là cách đáng tin cậy nhất để xác định tính khả thi của phương pháp chuẩn độ nhiệt. Các ứng dụng thành công cho việc chuẩn độ nhiệt thường nói chung là nơi mà phản ứng phản ứng nhanh với tốc độ nhanh và trạng thái cân bằng hóa học có tính ăn mòn hoặc gần như vậy.