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RÉSUMÉ
Cet article a pour objet de décrire les fondements théoriques de la titrimétrie thermométrique et ses possibilités analytiques et de mesures thermodynamiques. Il s’agit d’une méthode de titrage en enceinte adiabatique basée sur la mesure de la variation de température du système en fonction du volume de solution titrante ajouté. La méthode possède un certain nombre de possibilités analytiques et physicochimiques qui sont illustrées au travers d’exemples divers.
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Gwenola BURGOT : Professeur des Universités Laboratoire de chimie analytique, Faculté des Sciences Pharmaceutiques et Biologiques, Université de Rennes 1, Rennes, France
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Jean-Louis BURGOT : Professeur des Universités honoraire, Rennes, France
INTRODUCTION
Cet article présente les caractéristiques fondamentales de la titrimétrie thermométrique, méthode de titrage en enceinte isopéribolique dont le principe général consiste à suivre une réaction de titrage via la variation de température du mélange réactionnel au fur et à mesure de l’addition de solution titrante.
La titrimétrie thermométrique possède un certain nombre de possibilités :
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au plan analytique : il s’agit d’une méthode linéaire indicatrice de fin de réaction ;
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au plan physico-chimique, elle permet la mesure directe d’effets thermiques d’origines diverses notamment ceux dus à la réaction de titrage.
D’un point de vue pratique, l’utilisation de thermistances comme organes permettant de suivre l’évolution d’un processus (semi-conducteurs insensibles à la nature du milieu en contact avec elles aqueux, non aqueux ou polyphasés) présente un avantage certain sur celle d’électrodes, par exemple, dont l’utilisation nécessite un milieu conducteur.
La titrimétrie thermométrique s’intègre dans le groupe des méthodes thermiques ou méthodes thermoanalytiques et enthalpimétriques qui selon l’IUPAC « International Union for Pure and Applied Chemistry » et l’ICTAC « International Conference for Thermal Analysis and Calorimetry » recouvrent deux groupes de méthodes analytiques :
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celui de l’analyse thermique regroupant les méthodes dans lesquelles une propriété chimique de la substance étudiée (déshydratation, oxydation, décomposition, désolvatation…) ou un processus physique l’impliquant (fusion, cristallisation, capacité thermique, transition vitreuse ou transition solide-solide) est mesuré en fonction de sa température que l’on fait varier d’une façon programmée. Il existe plusieurs méthodes de ce type. Il s’agit de la thermogravimétrie (TG), l’analyse thermique différentielle (ATD), l’analyse calorimétrique différentielle (Differential Scanning Calorimetry) (DSC) ;
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celui de l’analyse enthalpimétrique regroupant les méthodes dans lesquelles la variation d’enthalpie accompagnant une réaction de la substance étudiée est mesurée directement ou indirectement lors d’une détermination quantitative. C’est dans ce groupe que se situe la titrimétrie thermométrique.
Une synthèse des possibilités analytiques et calorimétriques de la titrimétrie thermométrique est présentée ici. Elle est réalisée à partir d’exemples particulièrement illustratifs de celles-ci.
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Applications physico-chimiques
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3. Exemples d’applications analytiques
Les considérations précédentes justifient le fait que les applications analytiques de la titrimétrie thermométrique sont très nombreuses. Bien entendu, toutes les réactions de titrage possédant une enthalpie réactionnelle suffisamment élevée et suffisamment complètes peuvent donner lieu à des titrages thermométriques.
À titre indicatif, une enthalpie de la réaction de titrage de l’ordre de 4,18 kJ · mol–1 permet encore un titrage thermométrique, malgré sa faible valeur.
En fait, le domaine des applications analytiques de la titrimétrie thermométrique ne se limite pas à la souscription à cette condition. Il est encore plus large, étant donné les possibilités offertes par la titrimétrie thermométrique catalytique. Les livres et revues générales ...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BELL (J.M.), COWELL (C.F.J.) - Methods for the preparation of neutral solutions of ammoniums citrate. - J. Am. Chem. Soc., 35, p. 49-54 (1913).
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(2) - DUTOIT (P.), GROBET (E.) - New volumetric method as applied to certain problems in inorganic chemistry. - J. Chim. Phys., 19, p. 324-327 (1922).
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(3) - BARK (L.S.), BARK (S.M.) - In « Thermometric titrimetry ». - Pergamon Press Editor, Oxford (1969).
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(4) - JORDAN (J.) - In « Treatise on analytical chemistry ». - Part I, KOLTHOFF (I.M.) and ELVING (P.J.), Interscience, New York, vol. 8, p. 5175 (1968).
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(5) - JORDAN (J.) - In « New Developments in titrimetry ». - DEKKER (M.) Editor, vol. 2, New York (1974).
-
(6) - TYRRELL (H.J.V.), BEEZER (A.) - In...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Titrotherm 859, Metrohm AG, CH-9100 Héniau, Suisse http://www.metrohm.com
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ASTM D8045 (2017), Standard Test Method for Acid Number of Guide Oils and Petroleum Products by Catalytic Thermometric Titration
ASTM D664-11a (2017), Standard Test Method Acid Number of Petroleum Products by Potentiometric Titration
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