Phương pháp KARL FISCHER xác định hàm lượng nước

Phương pháp KARL FISCHER xác định hàm lượng nước

PHƯƠNG PHÁP KARL FISCHER XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NƯỚC Coulometric KF Volumetric KF Chuẩn độ Karl Fischer (KF)  Nhanh (1 2 phút)  Chọn lọc đối với nước  Độ chính xác cao (0.3% srel)  Độ chính xác cao (0.3% srel)  Khoảng đo rộng: ppm to %  Phản ứng KF SO 2 + RN + ROH  (RNH)SO 3 R Hợp chất sulfite Chuẩn độ Karl Fischer (KF) Hợp chất sulfite (RNH)SO 3 R + H 2 O + I 2 + 2RN  (RNH)SO 4 R + 2(RNH)I Hợp chất sulfate  Tóm tắt: H 2 O + I 2 + SO 2 + 3RN + ROH >(RNH)SO 4 R + 2(RNH)I  Dung môi (thường là methanol) tham gia phản ứng  Sự có mặt của một ba-zơ hữu cơ giữ pH 5 – 7  RN: pyridine, imidazole Khoảng pH log K Cần bổ sung dung dịch đệm tối ưu 5 - 7 Chuẩn độ Karl Fischer (KF) Tối ưu Phản ứng phụ 2 4 Cần bổ sung dung dịch đệm Chậm pH 2 4 6 8 10 0 Chuẩn độ thể tich/Chuẩn độ điện lượng (điện thê) Volumetric / Coulometric Titration Chuẩn độ thể tích Karl Fischer Iode được thêm vào từ burette trong quá Iode được thêm vào từ burette trong quá trình chuẩn độ Áp dụng đối với mẫu có hàm lượng nước cao 100 ppm - 100 % Chuẩn độ điện lượng (điện thế) Karl Fischer + - Chuẩn độ điện lượng (điện thế) Karl Fischer Iode được sinh ra bằng phản ứng điện hóa trong quá trình chuẩn độ Áp dụng đối với mẫu có nước dạng vết 1 ppm - 5 % Chuẩn độ điện lượng (điện thế) KF - + Double platinum pin electrode Generator electrode AnodeCathode + –  Bình chuẩn độ và hóa chất Chuẩn độ điện lượng (điện thế) KF Anolyte (sulfur dioxide, imidazole, iodide, different solvent for pin electrode Catholyte (similar or + – iodide, different solvent for different application - methanol, ethanol with chloroform, octanol, ethyleneglycol ) (similar or modified solution) Diaphragm  Iode (I 2 ) tạo ra bừng phản ứng trên anode từ I - + – Cathode Chuẩn độ điện lượng (điện thế) KF + – Phản ứng phụ: Khử các hợp chất chứa S. Sau 1 - 2 tuần, mùi mercaptans Thay đ ổ i ch ấ t đi ệ n ly cathode h ằ ng tu ầ n H 2 2 H + + 2 e - Cathode H + - H I - - I 2 I - I 2 + 2 e - Anode I 2 tạo thành từ phản ứng o_xy hóa điện hóa Thay đ ổ i ch ấ t đi ệ n ly cathode h ằ ng tu ầ n Lý thuyết điện lượng – Coulometry Theory Điện lượng (C: Coulomb) 1 C = 1 A .1 s Phương pháp tuyệt đối – Không cần chuẩn hóa!  Để sản xuất 1 mol chất, tiêu thụ 1é/phân tử cần 96484 C.  2 ion I - ph ả n ứ ng t ạ o ra I 2 và ti ế p t ụ c ph ả n Charles Augustin de Coulomb 14.6.1736 - 23.8.1806  2 ion I - ph ả n ứ ng t ạ o ra I 2 và ti ế p t ụ c ph ả n ứng với 1 phân tử H2O  1 mol H 2 O (18g) phản ứng sẽ tương đương một điện lượng 2 x 96484 C hoặc là 10.72C/mg H 2 O. Mức dung dịch Anode và Cathode Dung dịch Anode (anolyte) ~ 100 mL Dung dịch Cathode (catholyte) 5 mL catholyte. Anode +– Cathode ~ 100 mL Mức dung dịch anode 3 - 5 mm cao hơn mức cathode để tạo dòng chảy từ vùng anode sang vùng cathode Giảm sự nhiểm ẩm (Low drift value) Catholyte Anolyte (Low drift value) [...]... sai s khi lư ng H2O th p trong m u(< 50 g/sample) Đ PHÂN GI I VÀ GI I H N PHÁT HI N Chu n - + i n lư ng Karl Fischer Coulometric Karl Fischer Titration phân gi i: 0.1 g water Gi i h n phát hi n: 5 g H2O M u 5g 1 ppm Kho ng o: 10 g - 100 mg H2O/m u 1 ppm - 5 % H2O NGUYÊN LÝ CH TH KARL FISCHER (Xác nh i m k t thúc quá trình chu n - i m tương ương) Ch th hai i n th - Bivoltametric indication Áp t dòng... 2 NGUYÊN LÝ CH TH KARL FISCHER (Xác nh i m k t thúc quá trình chu n - i m tương ương) T i đi m k t thúc (endpoint) Ipol = 20 A U = 84mV T t c nư c đã ph n ng v i I2 2 Sau đi m k t thúc chu n đ I2 t do trong dung d ch e I2 b kh v I- t i cathode e + I2 2 I- I2 + 2e- 2I- I2 I2 + 2e- 2 I- Đ d n đi n tăng lên, đi n th đo đư c s gi m nhanh S thay đ i đi n th = đi m k t thúc Chu n đ Karl Fischer : Ki m tra... ICác phương pháp h n ch sai s : – Di n tích Cathode nh – Tăng t c đ khu y I Gây nên m t sai s nh đ i v i các m u có n ng đ H2O nh – Tăng t c đ s n sinh I2 H2 sinh ra b o v cathode – Lư ng m u s d ng l n Không màng ngăn – + R-NO2 H+ - I - I R-NH2 + H2O H2 sinh ra cathode là tác nhân kh t t H D dàng kh các h p ch t ch a Nitơ (nitro compounds) và sinh ra nư c K t qu hàm lư ng nư c r t l n Không s d ng phương. .. k t thúc Chu n đ Karl Fischer : Ki m tra Các i m liên quan c n ư c ki m tra Đ kín c a h th ng: Đ m môi trư ng: Ki m tra c n th n Xác đ nh s nhi m m t không khí (Drift determination) Sư n đ nh c a ch t chu n: M u tiêu chu n Ph n ng ph : Ki m tra tài li u L y m u: Đ chính xác ... màng ngăn – + R-NO2 H+ - I - I R-NH2 + H2O H2 sinh ra cathode là tác nhân kh t t H D dàng kh các h p ch t ch a Nitơ (nitro compounds) và sinh ra nư c K t qu hàm lư ng nư c r t l n Không s d ng phương pháp này cho các h p ch t d b kh VD: nitrobenzene, Axit béo không no Không màng ngăn ƯU I M C A H KHÔNG MÀNG NGĂN + Bình chu n d làm v sinh + Giá tr nhi m nư c n nh hơn trong th i gian dài + Ch s d ng . PHƯƠNG PHÁP KARL FISCHER XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NƯỚC Coulometric KF Volumetric KF Chuẩn độ Karl Fischer (KF)  Nhanh (1 2 phút)  Chọn lọc đối với nước  Độ chính xác cao (0.3% srel)  Độ. chất chứa Nitơ (nitro compounds) và sinh ra nước.  Kết quả hàm lượng nước rất lớn I - - I - H + H  Kết quả hàm lượng nước rất lớn Không sử dụng phương pháp này cho các hợp chất dễ bị khử VD: nitrobenzene,. điện lượng (điện thế) Karl Fischer + - Chuẩn độ điện lượng (điện thế) Karl Fischer Iode được sinh ra bằng phản ứng điện hóa trong quá trình chuẩn độ Áp dụng đối với mẫu có nước dạng vết 1 ppm