Die Lösung im Erlenmeyerkolben färbt sich plötzlich rosa. Ein Tropfen später ist die Farbe deutlich intensiver. War der Endpunkt schon erreicht? Oder fehlt noch etwas Titriermittel?

Genau solche Situationen entscheiden darüber, ob eine Titration ein belastbares Ergebnis liefert oder nur eine scheinbar präzise Zahl.

Die Titration gehört zu den klassischen Methoden der quantitativen chemischen Analyse. Das Prinzip ist vergleichsweise einfach: Eine Lösung bekannter Konzentration wird so lange zu einer Probe gegeben, bis die chemische Reaktion einen definierten Punkt erreicht. Aus dem verbrauchten Volumen lässt sich anschließend die Konzentration der gesuchten Substanz berechnen.

In der Praxis können jedoch bereits kleine Fehler bei Bürette, Maßlösung, Probenvorbereitung, Endpunkterkennung oder Temperatur das Ergebnis messbar verändern.

Dieser Leitfaden zeigt, wie Sie eine Titration richtig durchführen, welche Fehler besonders häufig auftreten und warum zuverlässige Ergebnisse schon bei der Auswahl und Handhabung der verwendeten Maßlösung beginnen.

Inhaltsverzeichnis

Was ist eine Titration?

Bei einer Titration wird die Konzentration einer unbekannten Substanz bestimmt, indem sie mit einer Lösung bekannter Konzentration reagiert.

Diese bekannte Lösung wird kontrolliert zur Probe gegeben.

Das Volumen, das bis zum Erreichen des definierten Reaktionspunktes benötigt wird, bildet anschließend die Grundlage für die Berechnung.

Ein typisches Beispiel ist eine Säure-Base-Titration:

Eine unbekannte Säurekonzentration soll bestimmt werden.

Dafür wird beispielsweise eine Natriumhydroxid-Maßlösung bekannter Konzentration verwendet.

Die Hydroxidionen reagieren mit den Wasserstoffionen der Säure.

Ist die stöchiometrisch erforderliche Stoffmenge erreicht, befindet sich das System am Äquivalenzpunkt.

Aus:

• Konzentration der Maßlösung,
• verbrauchtem Volumen,
• Probenvolumen,
• Reaktionsstöchiometrie

kann anschließend die Konzentration der ursprünglichen Probe berechnet werden.

Metrohm beschreibt das Grundprinzip ähnlich: Ein Titriermittel bekannter Konzentration wird schrittweise zu einer Probe gegeben, bis der für die Reaktion relevante End- beziehungsweise Äquivalenzpunkt erreicht wird.

Analyt, Titriermittel, Äquivalenzpunkt und Endpunkt

Bei der Titration tauchen einige Begriffe immer wieder auf.

Analyt

Der Analyt ist die Substanz, deren Gehalt beziehungsweise Konzentration bestimmt werden soll.

Titriermittel oder Titrant

Das Titriermittel ist die Lösung bekannter Konzentration, die zur Probe gegeben wird.

Bei einer Säuretitration kann das beispielsweise eine Natriumhydroxidlösung sein.

Äquivalenzpunkt

Am Äquivalenzpunkt wurden Analyt und Titriermittel entsprechend der stöchiometrischen Reaktionsgleichung vollständig miteinander umgesetzt.

Dieser Punkt ist theoretisch definiert.

Endpunkt

Der Endpunkt ist der Punkt, den wir während der praktischen Analyse tatsächlich erkennen.

Das geschieht zum Beispiel durch:

• Farbumschlag eines Indikators,
• Änderung des pH-Werts,
• Änderung des elektrischen Potentials,
• Änderung der Leitfähigkeit.

Idealerweise liegen Endpunkt und Äquivalenzpunkt möglichst nah beieinander.

Genau daraus ergibt sich eine wichtige Fehlerquelle.

Wenn ein Indikator seinen Farbumschlag erst deutlich nach dem tatsächlichen Äquivalenzpunkt zeigt, wird zu viel Titriermittel verbraucht.

Das Ergebnis fällt entsprechend falsch aus.

Welche Arten der Titration gibt es?

Titration ist nicht gleich Säure-Base-Titration.

Je nach chemischer Reaktion lassen sich verschiedene Verfahren unterscheiden.

Säure-Base-Titration

Hier reagieren Säure und Base miteinander.

Typische Titriermittel sind beispielsweise:

• Natriumhydroxidlösung,
• Kaliumhydroxidlösung,
• Salzsäure.

Redoxtitration

Hier wird eine Oxidations-Reduktions-Reaktion genutzt.

Mögliche Titriermittel sind beispielsweise:

• Iodlösungen,
• Natriumthiosulfat,
• Kaliumpermanganat.

Biolaboratorium bietet beispielsweise verschiedene Jod-Standardlösungen mit definierten Konzentrationen und zugeordnetem Titer für iodometrische Anwendungen an.

Fällungstitration

Dabei bildet die gesuchte Substanz mit dem Titriermittel einen schwer löslichen Niederschlag.

Ein klassisches Beispiel ist die Bestimmung von Halogenidionen mit Silbernitrat.

Auch Silbernitratlösungen mit definierter Konzentration werden im Sortiment von Biolaboratorium als Standardlösungen für Titrationsanwendungen angeboten.

Komplexometrische Titration

Hier entstehen definierte Komplexverbindungen.

Ein typisches Anwendungsgebiet ist die Bestimmung bestimmter Metallionen.

Nichtwässrige Titration

Nicht jede Titration findet in Wasser statt.

Gerade schlecht wasserlösliche oder sehr schwache Säuren beziehungsweise Basen können in geeigneten organischen Lösungsmitteln titriert werden.

Biolaboratorium führt beispielsweise Natriumhydroxid 0,1 mol/l in Methanol sowie Salzsäure 0,1 mol/l in Diethylether für entsprechende analytische Anwendungen.

Die Wahl des Verfahrens hängt immer von:

• Analyt,
• Matrix,
• chemischer Reaktion,
• benötigter Genauigkeit,
• geltender Prüfmethode

ab.

Warum die Maßlösung über die Qualität des Ergebnisses entscheidet

Eine Titration kann nur so zuverlässig sein wie das verwendete Titriermittel.

Angenommen, auf der Flasche steht:

Natriumhydroxid 0,1000 mol/l

Die tatsächliche Konzentration beträgt jedoch nur noch:

0,096 mol/l

Wenn bei der Berechnung trotzdem mit 0,1000 mol/l gerechnet wird, ist auch das Endergebnis falsch.

Eine Maßlösung ist deshalb nicht einfach irgendeine Lösung ungefähr bekannter Konzentration.

Sie muss einen definierten beziehungsweise bestimmten Gehalt besitzen.

Besonders relevant wird dies bei:

• quantitativer Analytik,
• Qualitätskontrolle,
• standardisierten Prüfmethoden,
• Chargenfreigaben,
• vergleichenden Messreihen.

Bei Biolaboratorium finden sich beispielsweise Natriumhydroxid-Standardlösungen mit einer Nennkonzentration von 0,1 mol/l und angegebenem Titerbereich.

Das zeigt den entscheidenden Unterschied zwischen:

„ungefähr 0,1 mol/l“

und

„für quantitative Analysen definierte Konzentration“.

Was bedeutet der Titer einer Maßlösung?

Bei einer Maßlösung lässt sich die gewünschte Konzentration nicht immer exakt allein durch Herstellung garantieren.

Deshalb wird häufig ein Titer beziehungsweise Korrekturfaktor bestimmt.

Vereinfacht:

Titer = tatsächliche Konzentration / Nennkonzentration

Beispiel:

Nennkonzentration:

0,1000 mol/l

Tatsächliche Konzentration:

0,0998 mol/l

Dann beträgt der Titer:

0,998

Dieser Faktor kann anschließend in die Berechnung der Analyse einfließen.

Die Titerbestimmung ist insbesondere deshalb relevant, weil sich manche Maßlösungen während Lagerung und Nutzung verändern können.

Merck nennt als mögliche Einflussgrößen unter anderem:

• Messmethode,
• Bürette,
• Elektrode,
• Handhabung,
• Waage,
• Temperatur,
• Sauerstoff,
• Kohlendioxid,
• Mikroorganismen,
• Verdunstung.

Diese Faktoren können die tatsächliche Konzentration einer Maßlösung beeinflussen.

Eine einmal korrekt eingestellte Lösung ist deshalb nicht zwangsläufig für unbegrenzte Zeit exakt unverändert.

Titration vorbereiten: Diese Punkte sollten vorher stimmen

Viele Fehler entstehen schon, bevor der erste Tropfen aus der Bürette kommt.

Vor einer quantitativen Titration sollten mindestens folgende Punkte geklärt sein:

• Welcher Analyt wird bestimmt?
• Welche Reaktion wird genutzt?
• Welches Titriermittel wird benötigt?
• Welche Konzentration ist sinnvoll?
• Welcher Indikator beziehungsweise Sensor ist geeignet?
• Welche Probenmenge wird benötigt?
• Welcher ungefähre Verbrauch wird erwartet?
• Welche Bürettengröße passt dazu?
• Ist ein Blindwert erforderlich?
• Muss der Titer der Maßlösung berücksichtigt werden?
• Welche Temperaturbedingungen gelten?
• Ist die Maßlösung noch innerhalb ihrer vorgesehenen Verwendung?

Eine gute Vorbereitung verhindert, dass während der Analyse improvisiert werden muss.

Bürette richtig vorbereiten und befüllen

Eine Glasbürette sieht unkompliziert aus.

Bei der quantitativen Analyse ist sie jedoch ein Messgerät.

Vor der Verwendung sollte geprüft werden:

• Ist sie sauber?
• Ist der Hahn dicht?
• Läuft die Lösung gleichmäßig?
• Ist die Spitze vollständig gefüllt?
• Befinden sich Luftblasen im System?
• Ist die Skalierung gut ablesbar?

Bürette mit Titriermittel konditionieren

Wenn sich nach dem Reinigen noch Wasser in der Bürette befindet und anschließend direkt Maßlösung eingefüllt wird, kann diese verdünnt werden.

Deshalb wird eine Bürette vor der eigentlichen Verwendung üblicherweise mit einer kleinen Menge der verwendeten Maßlösung gespült beziehungsweise konditioniert.

Dabei werden die Innenwände benetzt.

Erst danach erfolgt die eigentliche Befüllung.

Die genaue Vorgehensweise sollte selbstverständlich den Laborvorgaben beziehungsweise der zugrunde liegenden Prüfmethode entsprechen.

Warum Luftblasen das Ergebnis verfälschen

Eine kleine Luftblase in der Bürettenspitze sieht harmlos aus.

Bei einer quantitativen Analyse kann sie das Ergebnis jedoch deutlich verändern.

Angenommen, die Bürettenspitze enthält zu Beginn eine Luftblase.

Während der Titration wird zunächst ein Teil des angezeigten Flüssigkeitsvolumens verwendet, um diese Luft zu verdrängen und die Spitze zu füllen.

Auf der Skala scheint dieses Volumen jedoch bereits in die Probe abgegeben worden zu sein.

Tatsächlich ist es dort nie angekommen.

Metrohm nennt Luftblasen in der Bürette ausdrücklich als typische Fehlerquelle bei manuellen Titrationen.

Deshalb:

Vor Beginn immer prüfen, ob Spitze und Auslass vollständig mit Titriermittel gefüllt sind.

Meniskus richtig ablesen und Parallaxenfehler vermeiden

Auch die Ableseposition spielt eine Rolle.

Wer schräg von oben auf den Flüssigkeitsspiegel blickt, erhält einen anderen Wert als jemand, der auf Augenhöhe liest.

Dieser Effekt heißt:

Parallaxenfehler.

Metrohm zählt ihn zu den typischen systematischen Fehlern bei manuellen Titrationen.

So wird richtig abgelesen

Bei einer üblichen klaren Lösung:

• Blick auf Augenhöhe,
• Bürette senkrecht,
• Meniskus entsprechend der vorgesehenen Ableseregel beurteilen,
• Anfangs- und Endvolumen mit derselben Technik ablesen.

Nicht nur der Endwert ist wichtig.

Das tatsächlich verbrauchte Volumen ergibt sich aus:

Endstand – Anfangsstand

Eine falsche erste Ablesung verfälscht das Ergebnis genauso wie eine falsche letzte.

Warum die richtige Bürettengröße wichtig ist

„Eine größere Bürette ist sicherer, weil mehr hineinpasst.“

Für analytische Genauigkeit stimmt das nicht unbedingt.

Je größer das Messgerät, desto größer kann auch die absolute Ablese- beziehungsweise Toleranzgrenze sein.

Metrohm nennt als Beispiel typische Toleranzen von etwa ±0,02 ml bei einer 10-ml-Bürette und etwa ±0,05 ml bei einer 50-ml-Bürette.

Das wird besonders relevant, wenn der erwartete Verbrauch klein ist.

Beispiel

Sie erwarten einen Endpunkt bei ungefähr:

2 ml

und verwenden eine:

50-ml-Bürette.

Dann macht bereits eine kleine absolute Volumenabweichung relativ zur Gesamtmenge einen großen Anteil aus.

Deshalb sollte die Bürettengröße zum erwarteten Verbrauch passen.

Nicht:

„Welche Bürette ist gerade frei?“

sondern:

„Welche Bürette liefert für diesen Verbrauch eine sinnvolle Messauflösung?“

Probe richtig vorbereiten

Auch eine perfekt eingestellte Maßlösung kann keine schlecht vorbereitete Probe retten.

Fehler entstehen beispielsweise durch:

• falsches Probenvolumen,
• ungenaues Pipettieren,
• falsche Einwaage,
• unvollständiges Lösen,
• nicht repräsentative Probenahme,
• schlechte Homogenisierung,
• Verluste beim Überführen.

Volumetrisches Arbeiten

Wenn ein definiertes Volumen benötigt wird, sollte geeignetes kalibriertes Volumenmessgerät verwendet werden.

Ein Becherglas ist kein Ersatz für eine Vollpipette oder einen Messkolben.

Die Skala auf einem Becherglas dient in erster Linie der Orientierung.

Quantitative Überführung

Wird eine eingewogene Probe aus einem Gefäß in einen Messkolben überführt, sollten keine sichtbaren Reste im Ausgangsgefäß verbleiben.

Sonst wurde beispielsweise zwar korrekt:

250,0 mg

eingewogen,

aber möglicherweise nur:

245 mg

tatsächlich in die Analyse überführt.

Das Berechnungssystem weiß davon nichts.

Den richtigen Indikator auswählen

Bei einer visuellen Titration zeigt der Indikator durch einen Farbumschlag, wann der Endpunkt erreicht ist.

Aber nicht jeder Indikator eignet sich für jede Titration.

Entscheidend ist sein Umschlagsbereich.

Dieser sollte möglichst gut zum steilen Bereich der jeweiligen Titrationskurve beziehungsweise zum gewünschten Endpunkt passen.

Metrohm zeigt am Beispiel von Säure-Base-Titrationen, dass ein falsch gewählter Indikator den Endpunkt deutlich verschieben und damit einen systematischen Fehler verursachen kann.

Typischer Denkfehler

„Phenolphthalein funktioniert bei Säure und Base – also nehmen wir immer Phenolphthalein.“

So einfach ist es nicht.

Je nach:

• Stärke der Säure,
• Stärke der Base,
• Lösungsmittel,
• Konzentration

liegt der relevante pH-Bereich unterschiedlich.

Der Indikator muss zur konkreten Reaktion passen.

Endpunkt und Äquivalenzpunkt: Wo liegt der Unterschied?

Die Begriffe werden im Laboralltag gelegentlich synonym verwendet.

Chemisch sind sie jedoch nicht identisch.

Äquivalenzpunkt

Am Äquivalenzpunkt liegt genau die stöchiometrisch erforderliche Menge des Titriermittels vor.

Endpunkt

Der Endpunkt ist das beobachtete Signal, mit dem die Analyse beendet wird.

Bei einer visuellen Titration ist das beispielsweise:

der dauerhafte Farbumschlag des Indikators.

Die Differenz zwischen beiden Punkten wird häufig als Endpunktfehler bezeichnet.

Ein geeigneter Indikator beziehungsweise eine geeignete instrumentelle Methode soll diese Differenz möglichst klein halten.

Bei automatisierten potentiometrischen Titrationen wird der Äquivalenzpunkt anhand der Änderung des gemessenen Potentials beziehungsweise aus der Titrationskurve bestimmt. Metrohm nutzt entsprechende automatische Äquivalenzpunktbestimmungen in verschiedenen Titrationssystemen.

Warum nahe dem Endpunkt langsamer titriert wird

Zu Beginn einer Titration kann das Titriermittel häufig etwas schneller zugegeben werden.

In der Nähe des erwarteten Endpunktes ändert sich die Situation.

Jetzt kann bereits ein einzelner zusätzlicher Tropfen entscheidend sein.

Deshalb sollte dort:

• langsamer dosiert,
• sorgfältig gemischt,
• der Umschlag genau beobachtet

werden.

Übertitration

Wird nach Erreichen des Endpunktes weiter Titriermittel zugegeben, ist das verbrauchte Volumen zu groß.

Das führt bei vielen Berechnungen zu einer scheinbar höheren Analytkonzentration.

Besonders problematisch:

Der Fehler sieht im Protokoll zunächst völlig plausibel aus.

Es steht einfach:

25,40 ml

anstatt:

25,10 ml.

Ohne Wiederholungsmessung fällt das möglicherweise nicht sofort auf.

Richtig rühren während der Titration

Das Titriermittel muss sich gleichmäßig in der gesamten Probe verteilen.

Andernfalls kann direkt an der Eintrittsstelle kurzzeitig eine hohe lokale Konzentration entstehen.

Das kann beispielsweise einen Indikator lokal färben, obwohl die gesamte Probe noch nicht am Endpunkt ist.

Zu wenig rühren

Folgen können sein:

• verzögerte Reaktion,
• lokaler Farbumschlag,
• schwankende Messwerte,
• schlechter reproduzierbarer Endpunkt.

Zu stark rühren

Auch extrem starkes Rühren kann unerwünscht sein.

Es kann beispielsweise:

• Luftblasen eintragen,
• Spritzer verursachen,
• CO₂-Aufnahme fördern,
• Probe an der Gefäßwand verteilen.

Die Probe sollte gleichmäßig homogenisiert werden, ohne unnötige Turbulenz zu erzeugen.

Welchen Einfluss hat die Temperatur?

Volumen ist temperaturabhängig.

Auch chemische Reaktionen, Elektrodenantworten und Gleichgewichte können sich mit der Temperatur verändern.

Volumenmessgeräte werden deshalb für definierte Bedingungen kalibriert.

Auch bei Dosiersystemen werden Fehlergrenzen häufig auf Referenzbedingungen, beispielsweise 20 °C, bezogen.

Im Routinebetrieb bedeutet das nicht, dass jede Titration exakt bei 20,0 °C stattfinden muss.

Aber:

Starke Temperaturunterschiede zwischen:

• Maßlösung,
• Probe,
• Laborumgebung

sollten bei präzisen Analysen nicht ignoriert werden.

Besonders bei vergleichenden oder validierten Verfahren sollten die vorgesehenen Temperaturbedingungen eingehalten werden.

Warum Natronlauge ihre Konzentration verändern kann

Natriumhydroxid ist ein klassisches Titriermittel.

Gleichzeitig zeigt es gut, warum eine Maßlösung nicht unbegrenzt als unveränderlich betrachtet werden sollte.

Natronlauge kann Kohlendioxid aus der Umgebungsluft aufnehmen.

Dabei entstehen Carbonate.

Die effektive Konzentration an Hydroxidionen kann dadurch sinken.

Metrohm nennt die CO₂-Aufnahme von Natronlauge ausdrücklich als relevante Fehlerquelle bei Titrationen.

Das bedeutet praktisch:

• Flasche nicht unnötig lange offen stehen lassen,
• sauber arbeiten,
• geeignete Lagerbedingungen beachten,
• Titer beziehungsweise Herstellerangaben berücksichtigen.

Biolaboratorium führt beispielsweise eine karbonatfreie Natriumhydroxid-Standardlösung 0,1 mol/l mit definiertem Titerbereich.

Gerade für quantitative Analysen ist diese Spezifikation wichtiger als die bloße Aufschrift „NaOH-Lösung“.

Wann eine Blindwertbestimmung sinnvoll ist

Manchmal verbraucht nicht nur der eigentliche Analyt Titriermittel.

Auch:

• Lösungsmittel,
• Reagenzien,
• Probenmatrix,
• Verunreinigungen

können einen gewissen Verbrauch verursachen.

Eine Blindprobe enthält deshalb alle relevanten Bestandteile des Verfahrens – nur nicht den eigentlich zu bestimmenden Analyt.

Der gemessene Blindverbrauch kann anschließend entsprechend der Methode berücksichtigt werden.

Beispiel

Probe:

12,60 ml Titriermittel

Blindprobe:

0,20 ml

Korrigierter Verbrauch:

12,40 ml

Ob eine Blindwertkorrektur erforderlich ist, hängt von der jeweiligen analytischen Methode ab.

Sie sollte deshalb nicht automatisch verwendet oder weggelassen werden.

Wie wird das Titrationsergebnis berechnet?

Die konkrete Formel hängt von der chemischen Reaktionsgleichung ab.

Bei einer einfachen Reaktion im Verhältnis 1:1 kann vereinfacht gelten:

c₁ × V₁ = c₂ × V₂

Beispiel

25,00 ml einer Salzsäureprobe werden mit Natriumhydroxid titriert.

Die Natriumhydroxidlösung besitzt:

0,1000 mol/l

Verbrauch:

24,80 ml

Für die Reaktion:

HCl + NaOH → NaCl + H₂O

gilt ein Stoffmengenverhältnis von 1:1.

Dann:

c(HCl) × 25,00 ml = 0,1000 mol/l × 24,80 ml

Ergebnis:

c(HCl) = 0,0992 mol/l

Wenn für die Maßlösung zusätzlich ein Titerfaktor berücksichtigt werden muss, fließt dieser ebenfalls in die Berechnung ein.

Wichtig

Nicht jede Titration besitzt ein Verhältnis von 1:1.

Vor jeder Berechnung muss die Reaktionsstöchiometrie geprüft werden.

Eine sauber abgelesene Bürette schützt nicht vor einer falsch aufgestellten Reaktionsgleichung.

Warum Wiederholungsmessungen wichtig sind

Eine einzelne Titration kann plausibel aussehen und trotzdem fehlerhaft sein.

Deshalb werden quantitative Bestimmungen häufig mehrfach durchgeführt.

Beispiel:

1. Messung: 18,42 ml
2. Messung: 18,39 ml
3. Messung: 18,41 ml

Die Werte liegen sehr nah zusammen.

Das spricht für eine gute Wiederholbarkeit.

Anders sieht es aus bei:

1. Messung: 18,42 ml
2. Messung: 19,15 ml
3. Messung: 18,38 ml

Hier sollte die zweite Bestimmung nicht einfach im Mittelwert verschwinden.

Es lohnt sich zu prüfen:

• Wurde übertitriert?
• Befand sich eine Luftblase in der Bürette?
• Wurde falsch abgelesen?
• War die Probe homogen?
• Wurde anders pipettiert?

Mehrfachbestimmungen dienen deshalb nicht nur dazu, einen Durchschnittswert zu erzeugen.

Sie helfen, Fehler sichtbar zu machen.

Manuelle oder automatische Titration?

Die klassische Glasbürette ist weiterhin ein wichtiges analytisches Werkzeug.

Für viele Routinelabore bietet die automatische Titration jedoch Vorteile.

Metrohm nennt insbesondere:

• automatisierte Dosierung,
• objektivere Endpunkterkennung,
• höhere Reproduzierbarkeit,
• bessere Dokumentation,
• reduzierte manuelle Fehlerquellen.

Typische Fehler der manuellen Titration

• Parallaxenfehler,
• individuelle Interpretation des Farbumschlags,
• unterschiedliche Dosiergeschwindigkeit,
• Ablesefehler,
• Überdosierung am Endpunkt.

Automatische Systeme eliminieren nicht jeden Fehler

Auch ein Autotitrator liefert keine guten Ergebnisse, wenn:

• die Probe falsch eingewogen wurde,
• das Titriermittel ungeeignet ist,
• die Konzentration nicht stimmt,
• der Sensor verschmutzt ist,
• die Methode falsch parametriert wurde.

Automatisierung reduziert bestimmte Fehlerquellen.

Sie ersetzt keine gute analytische Methode.

Die häufigsten Titrationsfehler

Fehler 1: Falsche Maßlösung verwenden

Die Konzentration oder das Lösungsmittel passt nicht zur Methode.

Vor Beginn immer die vollständige Spezifikation prüfen.

Fehler 2: Titer ignorieren

Eine nominelle Konzentration ist nicht immer identisch mit der tatsächlichen Konzentration.

Bei entsprechenden Maßlösungen sollte der zugehörige Titer berücksichtigt werden.

Fehler 3: Alte Maßlösung ungeprüft verwenden

Alter, CO₂-Aufnahme, Verdunstung oder andere Einflüsse können die Konzentration verändern.

Fehler 4: Bürette nicht mit Titriermittel vorspülen

Restwasser kann die Maßlösung verdünnen.

Fehler 5: Luftblase in der Bürettenspitze

Ein Teil des scheinbar dosierten Volumens gelangt nicht in die Probe.

Fehler 6: Schräg auf den Meniskus schauen

Dadurch entsteht ein Parallaxenfehler.

Fehler 7: Falsche Bürettengröße wählen

Eine sehr große Bürette ist für kleine Titriervolumina oft ungünstig.

Fehler 8: Falschen Indikator einsetzen

Der Umschlagsbereich liegt nicht ausreichend nahe am Äquivalenzpunkt.

Fehler 9: Zu schnell bis über den Endpunkt titrieren

Besonders kurz vor dem Farbumschlag sollte kontrolliert dosiert werden.

Fehler 10: Probe nicht ausreichend mischen

Lokale Konzentrationsunterschiede können einen falschen Endpunkt vortäuschen.

Fehler 11: Ungeeignete Volumenmessgeräte verwenden

Ein Becherglas ersetzt keine präzise Pipette.

Fehler 12: Probe nicht quantitativ überführen

Ein Teil des Analyten bleibt im ursprünglichen Gefäß zurück.

Fehler 13: Temperaturunterschiede ignorieren

Sie können Volumen und Messsystem beeinflussen.

Fehler 14: Maßlösung unnötig lange offen stehen lassen

Besonders alkalische Lösungen können CO₂ aufnehmen.

Fehler 15: Nur eine einzige Bestimmung durchführen

Ein Ausreißer bleibt dadurch möglicherweise unentdeckt.

Fehler 16: Unterschiedliche Endpunktinterpretation zwischen Personen

Was für eine Person „zartrosa“ ist, sieht für eine andere noch farblos aus.

Bei visuellen Titrationen sollte der Endpunkt möglichst klar definiert sein.

Fehler 17: Tropfen an der Gefäßwand nicht einspülen

Befindet sich Titriermittel oberhalb der eigentlichen Probenlösung an der Kolbenwand, wurde es zwar aus der Bürette abgegeben, hat aber möglicherweise noch nicht vollständig reagiert.

Fehler 18: Ergebnisse runden, bevor die Berechnung beendet ist

Zu frühes Runden kann den endgültigen Wert unnötig verfälschen.

Besser ist es, mit ausreichender Stellenzahl zu rechnen und erst das Endergebnis sinnvoll zu runden.

Warum scheinbar kleine Fehler große Auswirkungen haben können

Nehmen wir an, der tatsächliche Endpunkt liegt bei:

10,00 ml

Durch:

• eine kleine Luftblase,
• falsches Ablesen,
• leichte Übertitration

werden jedoch:

10,30 ml

notiert.

Die Abweichung beträgt:

0,30 ml

Das klingt wenig.

Relativ zum tatsächlichen Verbrauch entspricht das aber:

3 %.

Bei einer Qualitätskontrolle kann das bereits den Unterschied bedeuten zwischen:

• innerhalb der Spezifikation,
• außerhalb der Spezifikation.

Je kleiner das verwendete Titriervolumen ist, desto stärker können kleine absolute Fehler relativ ins Gewicht fallen.

Genau deshalb ist die Wahl geeigneter Geräte und Konzentrationen so wichtig.

Welche Konzentration sollte die Maßlösung haben?

Eine sehr konzentrierte Maßlösung ist nicht automatisch besser.

Ist sie zu konzentriert, wird nur ein sehr kleines Volumen benötigt.

Dadurch steigt der relative Einfluss eines Ablese- oder Dosierfehlers.

Ist sie dagegen zu stark verdünnt, kann ein unnötig großes Volumen benötigt werden.

Die Konzentration sollte deshalb so gewählt werden, dass ein gut messbarer Verbrauch entsteht.

Das gilt sowohl für manuelle als auch automatische Verfahren.

In der analytischen Praxis werden deshalb Maßlösungen in unterschiedlichen Konzentrationen eingesetzt.

Biolaboratorium führt beispielsweise Standardlösungen mit Konzentrationen wie:

• 0,0125 mol/l,
• 0,0167 mol/l,
• 0,02 mol/l,
• 0,05 mol/l,
• 0,1 mol/l,
• 0,5 mol/l

für verschiedene analytische Anwendungen.

Die passende Konzentration ergibt sich aus der Methode – nicht aus dem Wunsch, möglichst wenig Titriermittel zu verbrauchen.

Was sollte bei einer Maßlösung dokumentiert werden?

Gerade bei wiederkehrenden quantitativen Analysen lohnt sich eine saubere Dokumentation.

Sinnvoll sind beispielsweise:

• Name des Titriermittels,
• Konzentration,
• Chargennummer,
• Titer beziehungsweise tatsächliche Konzentration,
• Herstellungs- oder Öffnungsdatum,
• Verfalls- beziehungsweise Retest-Datum,
• Datum einer eigenen Titerbestimmung,
• Lagerbedingungen.

Das ermöglicht später die Frage zu beantworten:

Mit welcher konkreten Maßlösung wurde dieses Ergebnis erzeugt?

Ohne Chargenbezug wird Ursachenanalyse bei ungewöhnlichen Ergebnissen deutlich schwieriger.

Praktische Checkliste für zuverlässige Titrationen

Vor der Analyse

• Prüfmethode lesen.
• Reaktionsgleichung kontrollieren.
• Geeignete Maßlösung auswählen.
• Konzentration und gegebenenfalls Titer prüfen.
• Lager- und Verwendungsdaten kontrollieren.
• Richtigen Indikator beziehungsweise Sensor auswählen.
• Geeignete Bürettengröße bestimmen.
• Probe repräsentativ entnehmen.
• Pipetten und Volumenmessgeräte prüfen.

Bürette vorbereiten

• Sauberkeit kontrollieren.
• Dichtheit prüfen.
• Mit Titriermittel konditionieren.
• Vollständig füllen.
• Bürettenspitze entlüften.
• Luftblasen ausschließen.
• Anfangsvolumen auf Augenhöhe ablesen.

Probe vorbereiten

• Vorgeschriebene Menge exakt einwiegen oder pipettieren.
• Vollständig lösen.
• Quantitativ überführen.
• Vorgeschriebene Reagenzien zugeben.
• Indikator korrekt dosieren.
• Probe homogenisieren.

Während der Titration

• Gleichmäßig rühren.
• Bürette senkrecht halten.
• Näher am Endpunkt langsamer dosieren.
• Farbumschlag beziehungsweise Sensorsignal beobachten.
• Spritzer vermeiden.
• Eventuelle Tropfen an der Gefäßwand berücksichtigen beziehungsweise gemäß Methode einspülen.

Am Endpunkt

• Nicht vorschnell weiterdosieren.
• Stabilen Endpunkt beurteilen.
• Endvolumen auf Augenhöhe ablesen.
• Verbrauch korrekt berechnen.

Nach der Analyse

• Ergebnis mit vollständiger Präzision berechnen.
• Titer berücksichtigen, wenn erforderlich.
• Blindwert berücksichtigen, wenn die Methode dies vorsieht.
• Wiederholungsmessungen vergleichen.
• Auffällige Einzelwerte untersuchen.
• Maßlösung wieder korrekt verschließen und lagern.

Eine zuverlässige Titration hängt also nicht an einem einzigen perfekten Farbumschlag.

Das Ergebnis entsteht aus einer ganzen Kette kleiner Entscheidungen: richtige Maßlösung, geeignete Konzentration, saubere Bürette, korrekte Probe, passende Endpunkterkennung und sorgfältige Berechnung.

Gerade deshalb sind viele Fehler zunächst schwer zu erkennen.

Eine Luftblase, ein leicht falscher Blickwinkel oder eine veränderte Titriermittelkonzentration hinterlassen keinen Warnhinweis auf dem Ergebnisblatt.

Am Ende steht einfach eine Zahl.

Ob diese Zahl tatsächlich stimmt, entscheidet die Qualität der Arbeitsweise davor.