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Herkömmliche Titrationsverfahren bestehen normalerweise aus einer Lösung, die die zu analysierende Spezies enthält (als "Analyt" bezeichnet), und einer Substanz, die als "Titriermittel" bezeichnet wird und einen langen Zylinder mit einem Hahn am Ende füllt, der als "Bürette" bezeichnet wird. Der Bediener gibt das Titriermittel langsam in die Analytlösung, bis die Reaktion abgeschlossen ist. Dies wird als "Endpunkt" der Titration bezeichnet. Der Endpunkt wird normalerweise bestimmt, wenn eine chemische Verbindung, die als Indikator bezeichnet wird (die dem Analyten zu Beginn der Titration zugesetzt wird), ihre Farbe ändert. Der Bediener führt dann eine Reihe von Berechnungen durch, um die Menge an Analyt in der Lösung zu bestimmen.
Potentiometrische Titrationen funktionieren nach dem gleichen Prinzip, außer dass eine Elektrode in die Analytlösung eingeführt und an ein Voltmeter angeschlossen wird. Das Potential (Spannung) des Analyten wird dann überwacht, wenn das Titriermittel zugegeben wird. Chemiker bestimmen den Endpunkt normalerweise später, indem sie das Potential des Titriermittels nach Volumen auftragen. Obwohl potentiometrische Titrationen spezielle Geräte erfordern, hat diese Methode viele Vorteile gegenüber der herkömmlichen Methode, bei der kolorimetrische Indikatoren verwendet werden.
Ende der Indikatoren
Chemiker verwenden häufig Indikatoren, die nach Abschluss der Titrationsreaktion eine deutliche Farbänderung anzeigen. Diese Methode wird jedoch problematisch, wenn die analysierte Lösung eine trübe oder dunkle Farbe hat. Darüber hinaus gibt es nicht unbedingt einen kolorimetrischen Indikator für jede mögliche Kombination aus Analyt und Titriermittel. Bei potentiometrischen Titrationen, die von der von einer Elektrode gemessenen Spannung abhängen, spielen Farbe und Transparenz der zu analysierenden Lösung keine Rolle mehr.
Automatisierung
Herkömmliche Titrationsmethoden hängen im Allgemeinen vom Bediener ab, um festzustellen, ob der Endpunkt der Reaktion erreicht wurde. Wenn der Bediener den Endpunkt schlecht schätzt, wenn auch nur geringfügig, muss das Verfahren wahrscheinlich wiederholt werden. Potentiometrische Titrationen können dagegen leicht automatisiert werden. Diese als "automatische Titratoren" bezeichneten Geräte fügen jedem Zeitintervall kleine, feste Volumina (normalerweise 0,1 Millimeter oder weniger) Titriermittel hinzu, während das Potenzial überwacht wird. Die Daten können von einem analogen Rekorder aufgezeichnet oder zur Analyse auf einem Computer gespeichert werden. Da der Endpunkt mathematisch bestimmt wird, gibt es keine Möglichkeit, den Endpunkt zu "übergeben".
Nachweis mehrerer Analyten
Potentiometrische Titrationsmethoden, insbesondere Säuretitrationen unter Verwendung des pH-Werts, ermöglichen die Bestimmung mehrerer Spezies, die sich im Analyten befinden können. Wein enthält zum Beispiel eine Mischung aus Zitronensäure, Milchsäure, Äpfelsäure und Weinsäure. Eine herkömmliche Titration mit einem kolorimetrischen Indikator würde es dem Chemiker nicht ermöglichen, die Konzentration jedes einzelnen zu bestimmen, sondern nur die Gesamtkonzentration der kombinierten Säuren. Die potentiometrische Titration ermöglicht es dem Chemiker jedoch, die Konzentration jeder Säure gleichzeitig zu bestimmen.
