Suivi pH-métrique : détermination du volume à l'équivalence

Comment exploiter la courbe obtenue pour déterminer précisément le volume à l'équivalence ?

Le volume à l'équivalence, noté `V_"E"`, est l'abscisse d'un point situé dans le saut de pH, appelé point d'équivalence. Deux techniques d'exploitation de la courbe permettent de déterminer ce volume à l'équivalence : la méthode des tangentes et la méthode de la dérivée du pH par rapport au volume de solution titrante ajouté.

Méthode des tangentes

La première méthode est celle des tangentes parallèles, usuellement abrégée en méthode des tangentes, qui se réalise ainsi :

• étape 1 : tracer sur le graphe `"pH"=f(V_"NaOH")` deux tangentes à la courbe, parallèles entre elles et situées de part et d’autre du point d’équivalence ;
• étape 2 : tracer la parallèle à égale distance de ces deux tangentes ;
• étape 3 : relever l'abscisse du point situé à l'intersection de cette parallèle et du graphe `"pH"=f(V_"NaOH")` ; il s'agit de la valeur du volume à l'équivalence.

Dans le cas du contrôle du titre massique en acide éthanoïque noté \(\text{AH}\) d'un vinaigre commercial, on obtient un volume à l'équivalence `V_"E"=13,71\ "mL"`.

Méthode de la dérivée du pH

La seconde méthode est celle de la dérivée du pH par rapport au volume, usuellement abrégée en méthode de la dérivée. Si cette courbe, d'expression \(\frac{\text{dpH}}{\text{d}V_\text{NaOH}}=f(V_\text{NaOH})\), n'est pas fournie, il faut tout d'abord la tracer à l'aide d'un logiciel comme Regressi. Le volume à l'équivalence se détermine quand le graphe \(\frac{\text{dpH}}{\text{d}V_\text{NaOH}}=f(V_\text{NaOH})\) passe par un extremum.

Pour obtenir `V_"E"`, il faut donc :

• tracer le graphe \(\frac{\text{dpH}}{\text{d}V_\text{NaOH}}=f(V_\text{NaOH})\) ;
• relever l'abscisse du point situé à l'extremum de ce graphe ; il s'agit de la valeur du volume à l'équivalence.

Dans le cas du contrôle du titre massique en acide éthanoïque noté d'un vinaigre commercial, on trouve un volume à l'équivalence `V_"E"=13,69\ "mL"`.

Les deux méthodes permettent d'obtenir la même valeur de volume à l'équivalence. La seconde est à utiliser préférentiellement à la première.