Miareczkowanie Karla Fischera

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Miareczkowanie Karla Fischera.

Miareczkowanie Karla Fischera – metoda miareczkowania w chemii analitycznej do oznaczania niewielkich ilości wody w próbce. W metodzie tej stosuje się miareczkowanie kulometryczne lub wolumetryczne. Metodę opracował w 1935 roku niemiecki chemik Karl Fischer (1901–1958).

Miareczkowanie kulometryczne[edytuj | edytuj kod]

W głównej komorze naczynia miareczkowego znajduje się roztwór anodowy z analitem. Roztwór anodowy zawiera alkohol (ROH), zasadę (B), SO2 i I2. Typowym alkoholem, który można użyć, jest metanol lub eter etylowy glikolu dietylenowego (EtO(CH2)2O(CH2)2OH), często używaną zasadą jest natomiast imidazol.

W naczyniu miareczkowym znajduje się również mniejsza komora z katodą zanurzoną w roztworze anodowym z głównej komory. Obie komory są oddzielone od siebie jonoprzepuszczalną membraną.

Po przyłożeniu do platynowej anody odpowiedniego napięcia w obwodzie zaczyna płynąć prąd. Przepływ prądu powoduje generowanie jodu I2 Przedstawiona poniżej reakcja jest reakcją utlenienia SO2 przez I2. Jeden mol I2 przypada na jeden mol H2O. Mówiąc inaczej, 2 mole elektronów przypada na jeden mol wody.

B·I2 + B·SO2 + B + H2O → 2BH+I + BSO3
BSO3 + ROH → BH+ROSO3

Metodą powszechnie używaną do detekcji punktu końcowego jest metoda bipotencjometryczna. Druga para elektrod platynowych jest zanurzona w roztworze anodowym. W obwodzie detekcyjnym w trakcie miareczkowania pomiędzy elektrodami detekcyjnymi utrzymywany jest stały prąd. Przed punktem równoważnikowym roztwór zawiera I- i bardzo małą ilość I2. W punkcie równoważnikowym pojawia się nadmiar I2 co powoduje nagły spadek napięcia. Ilość prądu potrzebną do wygenerowania I2 w celu osiągnięcia punktu końcowego można użyć do obliczenia zawartości wody w próbce.

Miareczkowanie wolumetryczne[edytuj | edytuj kod]

W miareczkowaniu wolumetrycznym wykorzystywane są te same zasady jak w miareczkowaniu kulometrycznym, z tą jednak różnicą, że wymieniony powyżej roztwór anodowy staje się titrantem. Titrant zawiera alkohol (ROH), zasadę (B), SO2 i znane stężenie I2.

Jeden mol I2 jest zużywany na zmiareczkowanie jednego mola H2O. Reakcja chemiczna przebiegająca w trakcie miareczkowania jest dokładnie taka sama jak przedstawiona powyżej. Detekcja punktu końcowego odbywa się również za pomocą metody bipotencjometrycznej.

Zalety analizy[edytuj | edytuj kod]

Popularność miareczkowania Karla Fischera wynika w znacznej mierze z jego przewagi nad innymi metodami oznaczania wilgoci. Do zalet tej metody należą:

  • Wysoka dokładność i precyzja
  • Selektywność w stosunku do wody
  • Wymagane niewielkie ilości próbki
  • Łatwe przygotowanie próbki
  • Krótki czas trwania analizy
  • Praktycznie nieograniczony zakres pomiarowy (od 1ppm do 100%)
  • Przydatność do badania:
    • Próbek stałych
    • Próbek ciekłych
    • Gazów
  • Brak wpływu ze strony innych substancji lotnych
  • Możliwość automatyzacji

W przeciwieństwie do tej metody, w metodzie oznaczania straty przy suszeniu na wynik oznaczenia wpływa również strata innych substancji lotnych.

Bibliografia[edytuj | edytuj kod]

Linki zewnętrzne[edytuj | edytuj kod]