Титрование по Карлу Фишеру — классический метод титрования в аналитической химии, используемый для определения малого количества воды в анализируемой пробе. Метод был разработан в 1935 году немецким химиком Карлом Фишером.
В настоящее время используются два варианта метода: кулонометрический и потенциометрический (объемный).
Кулонометрический метод
Основная часть ячейки титрования заполнена анодным раствором, в который помещается проба анализируемого вещества. Анодный раствор (реактив Фишера) состоит из спирта (ROH), основания (B), оксида серы (SO2) и йода (I2) . В качестве спирта обычно используют метанол или моноэтиловый эфир диэтиленгликоля, а в качестве основания — имидазол или пиридин.
Ячейка титрования также включает в себя катодную часть с катодным раствором (меньшего объёма), погруженную в анодный раствор. Эти две зоны разделены ион-проницаемой мембраной. Титрование проводится йодом I2, который образуется в растворе на платиновом аноде при прохождении через него электрического тока. В присутствии воды йод окисляет SO2, при этом один моль I2 взаимодействует с 1 моль H2O. Другими словами, 2 моль электронов реагируют с 1 моль воды:
- B·I2 + B·SO2 + B + H2O → 2BH+I− + BSO3
- BSO3 + ROH → BH+ROSO3−
Точка эквивалентности, как правило, определяется бипотенциометрическим методом. В анодный раствор погружена пара контрольных платиновых электродов, между которыми пущен постоянный ток. Вблизи точки эквивалентности раствор содержит в основном I− и мало I2. В точке эквивалентности появляется избыток I2, что приводит к резкому падению напряжения между контрольными электродами и служит сигналом окончания титрования.
Суммарный заряд, пошедший на выделение йода, пропорционален содержанию воды в образце. Метод используется в основном для точного определения небольших количеств воды.
Объемный метод
Аналогичен кулонометрическому, но в качестве титранта используется анодный раствор (спирт (ROH), основание (B), SO2 и известная добавка I2). Один моль I2 потребляется для каждого моля Н2О. Точка эквивалентности также детектируется бипотенциометрическим методом.
Метод может использоваться в диапазоне содержания воды от 0,001% до 100%.
Преимущества анализа
Популярность титрования по методу Карла Фишера обусловлена в значительной степени рядом практических преимуществ, которые имеет данный метод над другими методами определения влажности, в том числе:
- Высокая точность и воспроизводимость
- Селективность по воде
- Малые количества необходимых образцов
- Легкая пробоподготовка
- Малое время анализа
- Практически неограниченный диапазон измерения (1ppm до 100 %)
- Пригоден для анализа:
- Твердых веществ
- Жидкостей
- Газов
- Независимость от наличия других летучих веществ
- Пригодность для автоматизации
Наиболее важное преимущество метода титрования по Карлу Фишеру над термическими (потеря веса при прокаливании) — его специфичность для воды. Потери при прокаливании показывают суммарное содержание всех летучих компонентов.
Для обоих вариантов анализа разработаны автоматические титраторы.
Некоторые нормативные документы
- ГОСТ Р 54284-2010 Нефти сырые. Определение воды кулонометрическим титрованием по Карлу Фишеру.
- ГОСТ Р 52795-2007 Кофе жареный молотый. Определение массовой доли влаги. Метод Карла Фишера.
- ГОСТ Р 54281-2010 Нефтепродукты, смазочные масла и присадки. Метод определения воды кулонометрическим титрованием по Карлу Фишеру.
- ОФС.1.2.3.0002.15 Определение воды
См. также
Ссылки
Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.
Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .