Титрование по Карлу Фишеру

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Титрование по Фишеру

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[править | править исходный текст]

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 монометиловый эфир этиленгликоля, а в качестве основания — имидазол или пиридин.

Ячейка титрования также включает в себя анодную часть с анодным 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[править | править исходный текст]

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[править | править исходный текст]

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
  • Селективностью 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[править | править исходный текст]

  • 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.

См. также[править | править исходный текст]

Ссылки[править | править исходный текст]