تیتراسیون کارل فیشر چیست؟
١٤٠٣/٨/٣
تیتراسیون کارل فیشر چیست؟
شیوه کارل فیشر از دقیق ترین روش ها به سبب سنجش میزان آب موجود در نمونه های متعدد می باشد. در شیوه یاد شده یک مولکول آب با یک مولکول ید در حضور SO2 و حلال متانول به واکنش می انجامد. وابسته به این موضوع واکنش به نسبت استوکیومتری 1 : 1 انجام می پذیرد، با اندازه گیری مقدار مصرف ید از طریق الکتروشیمیایی، امکان اندازه گیری نمودن آب، در نمونه وجود دارد. سیستم های کارل فیشر کمپانی متلر تولدو در دو گروه حجم سنجی و کولن سنجی قرار می گیرند.
تاریخچه تیتراسیون کارل فیشر
در اواخر سال 1935 بود که بالاخره یکی از دانشمند آلمانی کارل فیشر شیوه ای را به جهت معین ساختن مقدار آب در نمونه ها انتشار داد. این روند، یک شیوه اندازه گیری متقارن به جهت واکنش Bunsen می باشد که برای مشخص ساختن دی اکسید گوگرد در محلول های آبی مورد استفاده قرار می گیرد.
کارل فیشر بدین امر پی برد که چنانچه دی اکسید گوگرد به میزان مضاعف اضافه گردد، وابسته به همان واکنش می توان به جهت مشخص ساختن آب با تیتراسیون اسیدهای تولید شده، دست بکار شد. پایگاه منتخب او پیریدین بود که گویا تنها در قفسه ایستاده بود. از همین رو و به پاس قدردانی از او، تیتراژ تیتراسیون کارل فیشر اختصارا تیتراسیون KF نام نهاده گشت.
سال های زیادی به طول نینجامید که استوکیومتری و معرف های ابتدایی را مورد بازبینی و بررسی کامل قرار داد. در گام ابتدایی تیتراسیون به شکل کاملا دستی صورت پذیرفت. نقطه آخر با باقی ماندن رنگ قهوه ای از میزان مضاعف ید نشان داده شد. این مورد نه تنها کند بود، از طرف دیگر برای نمونه های رنگی نیز مناسبت داشت. در حال حاضر تیتراسیون KF به صورت کاملا خودکار انجام می پذیرد و به شکل وسیع به جهت معین گشتن آب در صنایع متعدد مورد استفاده قرار می گیرد.
کاربرد تیتراسیون کارل فیشر
در حال حاضر تیتراسیون کارل فیشر نوعی روش گسترده است که با هدف آنالیز مستقیم محتوای آب در صنایع متعدد، با میزان اعتبار بالا و بدور از نقص مورد استفاده قرار می گیرد. می توان کاربرد این شیوه به جهت مشخص ساختن محتوای آب در محصولات صنعتی، خوراکی، ساختمانی و .... بررسی نمود که برخی از آن ها به قرار زیر است:
- آب میوه ها
- عسل
- آرد
- نودل
- چیپس
- پودر کاکائو
- انواع مختلف نفت خام
- بنزین
- کروسن و روغن ها
- انواع متفاوت شامپو ها
- کرم ها
- رژ لب ها
- مواد خام و مواد موثره دارویی
- سوبستراهای لیوفیلیزه
- نوع متعدد قرص ها،
- پماد های مختلف
- روغن ها
- تعیین آب موجود در ابریشم
- پشم
- چوب
- مصالح ساختمانی چون سیمان و زئولیت
چگونگی کار با دستگاه کارل فیشر
تیتراسیون کارل فیشر با هدف معین ساختن میزان آب نمونه و در جایگاه یک شیوه کاملا استاندارد مورد استفاده قرار می گیرد. این شیوه این امکان را دارد که تنها با اختصاص یک بعد زمانی چند دقیقه ای به نتایج دقیق و بی نقصی دست یابد. تیتراسیون کارل فیشر نوعی شیوه تیتراسیون کلاسیک بشمار می آید که از آن در روند تجزیه و تحلیل شیمیایی استفاده می گردد. روش نام برده در طی یک روند بی نقص، آب موجود در هر نمونه ای را به کمک تیتراسیون کولومتریک یا حجمی مشخص می گرداند. این شیوه آزمایشگاهی صاحب ارزش و کارآمد، نتیجه تلاش های متوالی شیمیدان آلمانی به نام کارل فیشر در سال ۱۹۳۵ می باشد. در حال حاضر تیتراسیون ها به کمک سیستم های تمام اتوماتیک انجام می شوند. این شیوه بر پیشبرد واکنش زیرین تکیه دارد :
I2 + H2O + SO2 → SO3 + 2HI
در طی این واکنش به طور دقیق یک مول آب در مقابل ید مصرف می شود. تا زمانی که میزان موجودیت ید مضاعف بر مقدار معین گشته باشد، خط پایان تیتراسیون با پتانسیومتری به سهولت تشخیص داده می شود. واکنش مورد اشاره در محلولی الکلی، که دارای یک باز است به وقوع می پیوندد تا اینکه تری اکسید گوگرد و اسید هیدرویدیک ایجاد گشته، به مصرف برسند.
استفاده از شیوه کارل فیشر چه معایب و مزیت هایی به همراه دارد؟
علت صعودی گشتن میزان محبوبیت تیتراسیون کارل فیشر وابسته به چند مزیت عملی و برجسته در قیاس با دیگر شیوه های تعیین رطوبت می باشد. این دسته از مزیت ها با سرعت، دقت و انتخاب توام می گردد:
مضاعف بر آن شیوه کارل فیشر برای آب کاملا انتخابی بوده و مرتبط با شیوه تیتراسیون خود، به مصرف آب خاتمه می یابد. در روش یاد شده این توانایی وجود دارد که جرم هر ماده فرار در زمان خشک کردن تشخیص داده شود. با این تفاسیر، امکان دارد که شیمی ردوکس دارای قدرت در این واکنش تا اجزای نمونه ردوکس فعال گردد و توام با واکنش دهنده ها، از خود واکنش نشان بدهند. از همین رو شیوه محلول کارل فیشر به جهت بکارگیری در محلول های دارای دی متیل سولفوکسید مناسب تلقی نمی شوند. ناگفته نماند که هزینه خرید محلول KF ایرانی و خارجی در رنج کاملا متفاوتی از یکدیگر قرار می گیرند. در حال حاضر صادر گشتن مواد شیمیایی و واردات آن تا میزان قابل توجهی از نوسانات نرخ ارز تاثیر می پذیرد.
کلام پایانی
با استفاده از این سیستم، شما این امکان را دارید، تا میزان آب مصرفی در مواد را در دقیق ترین حالت ممکن و به شکل مقرون بصرفه، اندازه گیری نمایید. به جهت معین ساختن میزان آب، اپراتورهای دستگاه وابسته به تیتراسیون HANNA کارل فیشر، تنها موظف به فشردن تنها یه کلید هستند. تیتراتورهای کارل فیشر برای مورد استفاده قرار دادن در انواع عظیمی از موادی که دارای آب می باشند، به تولید می رسند. مخزن تیتراسیون بهبود می یابد و این امکان را دارد تا قابلیت اندازه گیری مقدار آب هر نوع نمونه جامد، مایع و گاز را ایجاد سازد.
برای تهیه محلول های کارل فیشر با همکاران ما در سیتیژن تماس حاصل فرمایید.