Où comment automatiser le tracé de courbes de titrages pH-métriques, avec les fractions molaires de chaque espèce présente.

L’article disponible ici (en anglais) propose une méthode intéressante pour tracer les diagrammes de distribution et les courbes de titrages pH-métriques pour n’importe quel polyacide ou polybase.

Je propose ici quelques documents, accompagnés des scripts Python correspondants, obtenus en appliquant cette méthode aux acides phosphorique, citrique, à l’EDTA (acidité carboxylique) et à l’ion carbonate.

Cette méthode et ces scripts sont faciles à adapter à d’autres acides ou bases pouvant transférer un nombre différent de protons. On peut par exemple l’appliquer à des acides aminés.

Même sans connaître le langage Python, vous pourrez adapter les valeurs de pKa, les concentrations molaires, volumes d’échantillon, graduations principales et secondaires…

Le contenu de l’article source est ardu ; cependant les nombreux exemples graphiques m’ont permis d’exploiter les informations nécessaires.

Pour chaque exemple, je propose :

le diagramme de distribution
la courbe de titrage pH-métrique seule
la courbe de titrage avec la fonction dérivée, pour mieux lire les volumes équivalents
la courbe de titrage se superposant aux concentrations des espèces au cours du titrage

Pour les concentrations, j’ai en fait choisi d’indiquer les proportions des espèces (unités arbitraires), mais on peut les multiplier par la concentration molaire en soluté apporté, afin d’avoir des valeurs concrètes.

L’acide phosphorique