Makaleyi paylaş
Bir numuneyi analiz etmek için volumetrik mi yoksa kulometrik titrasyon mu kullanmanız gerektiğini sorgulamış olabilirsiniz. Bu blog makalesi, en uygun Karl Fischer titrasyon tekniğini seçmek için göz önünde bulundurulması gereken en önemli faktörleri açıklamaktadır. Başlangıç olarak, volumetri ve kulometri arasındaki temel fark tartışılmaktadır: “iyodun eklenmesi”.
Volumetri
Adından da anlaşılacağı gibi, volumetrik KF titrasyonunda hacimler çok önemlidir. Peki neden?
Titre edilen numunenin su içeriği, dönüm noktasına ulaşıncaya kadar harcanan toplam titrant hacmine göre hesaplanmaktadır. Bu da doğru ve tekrarlanabilir dozajlama gerektirir.
Metrohm titratörleri, büret hacmi başına 10,000 ile 100,000 adım çözünürlük sunmaktadır - doğru dozaj hacimlerini garanti etmek için fazlasıyla yeterlidir.
Kulometri
Kulometride, iyodu oluşturmak için bir büret ve titrant yerine elektrik akımı kullanılır. Titrasyonun dönüm noktasına ulaşmak için akım, iyodür içeren reaktiften gerekli miktarda iyot salar. Bir su molekülü bir iyot molekülü tüketir. Bu, titrasyon süresi ile dönüm noktasına ulaşmak için gereken akımın çarpımını kullanarak su içeriğinin hesaplanmasını sağlamaktadır.
Volumetri mi yoksa kulometri mi? İşte soru bu
Artık bu iki teknik arasındaki temel fark açıklandığına göre, volumetrik titratör mü yoksa kulometrik titratör mü kullanılacağına karar verilmelidir. Belirtildiği gibi, dikkate alınması gereken çeşitli kriterler vardır.
İhtiyacınız olan konu içeriğine doğrudan gitmek için aşağıda yer alan bağlantıları kullanın:
Numunenin su içeriği
Genel olarak volumetrik KF titrasyonu, %0,1 ila %100 aralığında daha yüksek su içeriğine sahip numuneleri titre etmek için kullanılmaktadır. Kulometri ise, %0,001 ila %1 arasındaki su içeriğini belirlemek için kullanılmaktadır.
Çok yüksek su içeriğine sahip numuneler uygun bir çözücü ile seyreltilebilir. Kullanılan çözücünün Karl Fischer reaktifleri ile reaksiyona girmemesine dikkat edilmelidir.
Numuneleri seyreltirken, kullanılan çözücünün su içeriği (blank değeri) ayrıca analiz edilmelidir. Belirlenen blank değeri, numune analizi sonucundan çıkarılmaktadır.
Numune yapısı
Kulometrik titrasyon ile volumetrik titrasyon arasında seçim yaparken numunenin kıvamı göz önünde bulundurulmalıdır. Sıvı mı, katı mı, yoksa gaz mı?
Genel olarak şunlar söylenebilir:
Volumetri
0,1'den %100'e kadar su içeriğini belirlemek için uygundur.
- Titrasyon hücresi kısa süreler için açılabilir.
- Katı veya macun kıvamlı numunelerin doğrudan eklenmesi mümkündür.
- Atmosferik nem sonuçları etkileyebilmektedir.
Kulometri
0,001’den %1'e kadar su içeriğini belirlemek için uygundur.
- Titrasyon kabı asla açılamaz.
- Katı veya macun kıvamlı numuneler eklenmeden önce çözülmelidir.
- Numune şırınga kullanılarak eklenmelidir.
Fırın yöntemi, KFC ile katıları ve macunları analiz etmek için başka bir seçenektir. Bu numuneleri çözmek yerine, bu yöntem kullanılabilmektedir.
Genel olarak, sıvı veya gaz numuneleri eklemek için titrasyon hücresini açmaya gerek yoktur. Bu nedenle, su içeriğine bağlı olarak, bu tür numunelerde su içeriğinin belirlenmesi için hem volumetri hem de kulometri uygundur.
Örneğin Çözünmediği Durumda
Numunenin reaktif içinde çözünmemesi durumunda hangi teknik seçilmelidir? Doğru sonuçlar için tam çözünme şarttır. Genellikle numunenin tam çözünmediği durumlarda, numunede bulunan suyun tamamı titre edilememektedir.
Yüksek sıcaklıklar numunenin çözünürlüğünü artırmaya yardımcı olabilmektedir. Termostat ceketli bir titrasyon hücresi kullanmak, volumetri ve kulometri çalışmalarında çözünürlük sorunlarını önlemeye yardımcı olmak için iyi bir seçenek olabilmektedir.
Diğer bir yöntem ise homojenizasyondur. Homojenizatör, bir numuneyi doğrudan volumetrik titrasyon hücresinde homojenize etmek için kullanılabilmektedir. Aynı zamanda titrasyon sırasında titrasyon hücresinin içeriğini de karıştırarak, manyetik karıştırmaya olan ihtiyacı ortadan kaldırır.
Homojenizasyon, volumetrik Karl Fischer titrasyonu için oldukça uygun bir yöntemdir. Kulometrik titrasyon hücresinin sıkıca kapatılması gerektiğinden, titrasyon hücresine doğrudan bir homojenizatör monte etmek uygun bir seçenek değildir. Bunun yerine, homojenizasyon yöntemi harici bir kapta gerçekleştirilir ve bu da numunenin hazırlanması sırasında nem içeriğinin değişmesi riskini artırmaktadır.
Bir başka olasılık da çözücülerin kullanılmasıdır. Numunenin çözünmesine yardımcı olmak için reaktiflere uygun çözücüler (örn. kloroform, ksilen vb.) eklenmektedir.
Bu üç seçenek birbiriyle de kombine edilebilmektedir.
Son olarak, numuneyi çözmeden çalışan bir teknik vardır. Bu, fırın yöntemidir ve volumetrik veya kulometrik Karl Fischer titratörü ile kullanılabilir. Karl Fischer fırın yöntemi hakkında daha fazla bilgi için ilgili blog makalemizi okuyun.
Numune Yan Reaksiyonlara Neden Olabilir
Ketonlar ve aldehitler, neredeyse tüm Karl Fischer reaktiflerinin bir bileşeni olan alkol (çoğu durumda metanol) ile bir yan reaksiyona girmektedir. Yan reaksiyon su oluşumuyla sonuçlanmakta ve yanlış sonuçlara yol açmaktadır. Reaktif üreticileri bu yan reaksiyonu bastıran volumetrik ve kulometrik KF reaktifleri sunmaktadır.
Yan reaksiyonlara neden olan başka numune türleri de vardır. Ne yazık ki, piyasada her yan reaksiyon olasılığını bastıracak özel reaktifler mevcut değildir. Bu nedenle, bu durumda hangi KF titrasyon yönteminin en uygun olduğuna ilişkin genel bir kural veya öneri bulunmamaktadır. Bu karar büyük ölçüde numuneye ve numunenin neden olduğu yan reaksiyonlara bağlı olmaktadır.
Özet
Bir numunedeki su miktarını belirlemek ve doğru sonuçlar elde etmek için en uygun Karl Fischer titrasyon tekniğini seçmek çok önemlidir. Bazı numuneler için hangi tekniğin en iyi olduğu ortadayken, bazı numuneler içinse seçim yapmak daha zordur. Bahsedilen kriterleri göz önünde bulundurmak, kullanıcının volumetri ve kulometri arasında seçim yapmasına yardımcı olacaktır.
Bilgi birikiminiz
Monograf: Karl Fischer Titrasyonu ile su tayini
Uygulama Bülteni: Polytron PT 1300 D'nin (Metrohm versiyonu) kullanımı
Hydranal™ NEXTGEN FA reaktifleri kullanılarak ketonlarda su içeriği tayini
Karl Fischer (KF) titrasyonunda ketonlar, reaktiflerdeki alkol bileşeniyle yan reaksiyona girerek su içeriğinin artmasına neden olabildiğinden hatalı sonuçlara yol açabilmektedir. Bu etki özellikle kulometrik KF titrasyonunda belirgindir. Honeywell'in yeni Hydranal™ NEXTGEN FA reaktifleri bu alkol bileşenini ortadan kaldırmaktadır. Bu reaktiflerdeki metansülfonik asit, Bunsen reaksiyonunu bastıran ve su ile iyot arasında 1:1 stokiyometriyi koruyan bir dengeleyici görevi görmektedir. Bu yenilik, ketonlardaki su içeriğinin hızlı ve güvenilir bir şekilde belirlenmesini sağlar. Ketonlar için diğer KF reaktifleri ile karşılaştırıldığında, Honeywell'in Hydranal™ NEXTGEN FA reaktifleri yan reaksiyonların önemli ölçüde daha iyi bastırıldığını göstermektedir.
