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Les méthodes de titrage traditionnelles consistent généralement en une solution contenant l'espèce à analyser (appelée «analyte») et une substance appelée «titrant» remplissant un long cylindre avec un robinet à l'extrémité appelé «burette». L'opérateur ajoute lentement le réactif à la solution d'analyte jusqu'à ce que la réaction soit terminée; c'est ce qu'on appelle le "point final" du titrage. Le point final est généralement déterminé lorsqu'un composé chimique appelé indicateur (qui est ajouté à l'analyte au début du titrage) change de couleur. L'opérateur effectue ensuite une série de calculs pour déterminer la quantité d'analyte dans la solution.
Les titrages potentiométriques fonctionnent sur le même principe, sauf qu'une électrode est insérée dans la solution d'analyte et connectée à un voltmètre; le potentiel (tension) de l'analyte est ensuite surveillé au fur et à mesure que le réactif est ajouté. Les chimistes déterminent généralement le point final plus tard, en traçant le potentiel en volume de titrant. Bien que les titrages potentiométriques nécessitent un équipement spécialisé, cette méthode présente de nombreux avantages par rapport à la méthode traditionnelle qui utilise des indicateurs colorimétriques.
Fin des indicateurs
Les chimistes utilisent souvent des indicateurs qui montrent un changement marqué de couleur lorsque la réaction de titrage est terminée. Cette méthode, cependant, devient problématique si la solution analysée est trouble ou de couleur foncée. De plus, il n'y a pas nécessairement d'indicateur colorimétrique pour chaque combinaison analyte / titrant possible. Dans les titrages potentiométriques, qui dépendent de la tension mesurée par une électrode, la couleur et la transparence de la solution analysée deviennent sans importance.
Automatisation
Les méthodes de titrage traditionnelles dépendent généralement de l'opérateur pour déterminer si le point final de la réaction a été atteint. De plus, si l'opérateur estime mal le point final, même si ce n'est que peu, la procédure devra probablement être refaite. Les titrages potentiométriques, par contre, peuvent être facilement automatisés. Ces dispositifs, appelés "titrateurs automatiques", ajoutent de petits volumes fixes (généralement 0,1 millimètre ou moins) de titrant à chaque intervalle de temps tout en surveillant le potentiel. Les données peuvent être tracées par un enregistreur analogique ou stockées sur un ordinateur pour analyse. Puisque le point final est déterminé mathématiquement, il n'y a aucun moyen de "passer" le point final.
Détection de plusieurs analytes
Les méthodes de titrage potentiométrique, en particulier les titrages acides utilisant le pH, permettent la détermination de plusieurs espèces qui peuvent être dans l'analyte. Le vin, par exemple, contient un mélange d'acides citrique, lactique, malique et tartrique. Un titrage conventionnel avec un indicateur colorimétrique ne permettrait pas au chimiste de déterminer la concentration de chacun, seulement la concentration totale des acides combinés. Le titrage potentiométrique permet cependant au chimiste de déterminer simultanément la concentration de chaque acide.
