10.16 : Coulometria de Corrente Controlada - Titulação Coulométrica

As titulações coulométricas são uma forma de análise titulométrica onde o reagente é gerado eletricamente, e sua quantidade é avaliada com base na corrente e no tempo de geração. O elétron serve como reagente padrão. O procedimento é semelhante às titulações convencionais, como a detecção de ponto final.

Os requisitos fundamentais para titulações coulométricas são (1) 100% de eficiência na reação do eletrodo gerador de reagente e (2) uma reação estequiométrica e preferencialmente rápida entre o reagente gerado e a substância determinada. O reagente pode ser gerado diretamente dentro da solução de teste ou externamente em uma solução separada.

A titulação coulométrica oferece várias vantagens, incluindo alta sensibilidade devido à medição precisa de pequenas quantidades de eletricidade. Além disso, não requer soluções padrão, pode utilizar reagentes instáveis, permite a geração de pequenas quantidades de titulantes, evita a diluição da amostra, fornece resultados mais precisos por meio da pré-titulação e é adaptável ao controle remoto e automático.

Tituladores coulométricos requerem uma fonte de corrente constante e um integrador para medir o produto da corrente e do tempo. A célula de titulação normalmente consiste em um béquer, gerador, eletrodos auxiliares e indicadores.

Os procedimentos gerais para titulações coulométricas envolvem a configuração da célula de eletrólise com eletrodos geradores e indicadores, carregando a célula com a solução de teste, ajustando a corrente e permitindo que a reação prossiga. O ponto final da titulação é avaliado com base na mudança de corrente durante a titulação. O eletrodo auxiliar ou contador, que completa o circuito elétrico, permanece isolado da solução em massa para evitar contaminação. O reagente às vezes é gerado externamente antes de ser adicionado ao recipiente de titulação.

Os pontos finais em titulações coulométricas podem ser detectados usando indicadores químicos, observações potenciométricas ou procedimentos amperométricos. Esses métodos dependem do estabelecimento de condições que fazem com que a substância sendo determinada ou o titulante reaja em um eletrodo indicador, produzindo uma corrente proporcional à concentração da substância eletroativa.

As limitações da titulação coulométrica com a geração interna do titulante incluem a presença de substâncias que podem reagir nos eletrodos do gerador e dificuldades em localizar o ponto de equivalência por métodos amperométricos para amostras em macroescala. Essas limitações podem ser superadas gerando externamente o reagente em uma corrente constante com 100% de eficiência em uma célula geradora externa, que é então entregue à célula de titulação. Apesar de sua pequena desvantagem de diluir o conteúdo da célula de titulação, esse procedimento é bem adequado para controle automático e determinação de substâncias presentes em pequenas quantidades.