La principal diferencia entre las dos técnicas es cómo se determina el contenido de agua: el titración volumétrico de KF mide el volumen de reactivo utilizado, mientras que el titración coulométrico de KF mide la cantidad de electricidad utilizada.

Dentro titración volumétrica de KF, se añade a la muestra un volumen conocido de solución de reactivo hasta que el contenido de agua reaccione por completo. A continuación se determina la cantidad de reactivo utilizado y se calcula el contenido de agua a partir de la estequiometría de la reacción. La titración volumétrica de KF es adecuada para la determinación del contenido de agua en muestras con un contenido de agua relativamente alto (por ejemplo, >0,1 %).

Dentro titración coulométrica de KF, se pasa una corriente eléctrica a través de la muestra y el agua se genera electrolíticamente. Se mide la cantidad de electricidad requerida para generar toda el agua en la muestra, y el contenido de agua se calcula utilizando la ley s Faraday. El titración coulométrico de KF es adecuado para la determinación del contenido de agua en muestras con bajo contenido en agua (p. ej., <0,1%).

Exacto KF valoración coulométrica tiene dos requisitos previos principales. Primero, el sistema utilizado para el titración debe cerrarse para limitar la incursión de humedad en el recipiente (que debe mitigarse y cuantificarse para lograr exactitud). En segundo lugar, el agua de la muestra debe ser completamente liberable.

La determinación coulométrica del agua se basa en la ecuación de reacción estándar para la reacción KF mencionada anteriormente. Sin embargo, el yodo se genera electroquímicamente por oxidación anódica en el célula coulométrico de acuerdo con la siguiente fórmula de Valoración de Karl-Fischer media reacción:

2 I^- ->_{I 2} + 2 e

Actual se aplica a la solución hasta que la especie se oxida o se reduce a un nuevo estado, como lo indica un cambio drástico en el potencial. Este cambio indica el valoración coulométrica punto final. Cuando se conoce el volumen de solución, la magnitud actual en amperios y la duración actual en segundos se pueden usar para determinar la molaridad de una especie desconocida.

Entre sus ventajas se incluyen un control más sencillo de reactivo (actual) en comparación con la adición volumétrica del reactivo mediante un accionador de buretas motorizado. La preparación de estándar soluciones tampoco es necesaria.

La técnica de determinación volumétrica del agua más extendida emplea una solución patrón (una solución de una concentración conocida) que se valora posteriormente con respecto a porciones de una concentración desconocida hasta que se completa la reacción. Dentro Valoración de Karl-Fischer, estas reacciones utilizan una reactivo de KF de un componente o una reactivo de KF de dos componentes.

Dentro una reactivo KF moderna de un solo componente (compuesto), el reactivo contiene todos los productos químicos necesarios para la determinación del Karl-Fischer. Generalmente, esto es yodo, dióxido de azufre y el base (generalmente imidazol) disuelto en un alcohol adecuado. El disolvente suele ser metanol o una mezcla metanólica de disolventes adaptada a la muestra. Los reactivos de un solo componente tienden a ser más fáciles de empuñadura y menos costosos, por lo que tienden a usarse con más frecuencia.

Dentro una Determinación KF volumétrica de dos componentes, el reactivo contiene solo yodo y metanol. Los demás componentes de la reacción se usan como medio de trabajo en el titración célula. Los reactivos de dos componentes tienen una mayor estabilidad a largo plazo y ofrecen tiempos de titración más rápidos Sin embargo, suelen ser más caros y tienen una menor capacidad de disolvente.

Los aldehídos (R-CHO) y las cetonas (R-CO-R) forman acetales y cetales si se valoran con estándar reactivos que contengan metanol. Como resultado, se produce y valora agua adicional simultáneamente, lo que lleva a un mayor contenido de agua y un punto final de fuga.

Especial reactivos de KF de un solo componente y sin metanol están disponibles en el mercado para prevenir este problema. Estos reactivos contienen yodo, imidazol, dióxido de azufre y 2-metoxietanol. Un disolvente de dos reactivo contiene 2-cloroetanol y triclorometano.

valoración tarda un poco más en utilizar estos reactivos especializados. Puede que sea necesario adaptar un valor de punto final al reactivo utilizado. Estos reactivos también son adecuados para sustancias que reaccionan con el metanol, como las aminas.

Algunos reactivos de Karl-Fischer reemplazan el metanol por etanol. Estos reactivos también permiten titración de varias cetonas, que forman cetales considerablemente más lentamente en etanol que en metanol. El reactivo contiene yodo y etanol, y el disolvente contiene dióxido de azufre, imidazol, dietanolamina y etanol.

El Valoración de Karl-Fischer automatizado tiene el beneficio adicional de reducir operario exposición a los reactivos KF, lo que mejora la seguridad.

Para obtener consejos prácticos sobre el Valoración de Karl-Fischer volumétrico, se puede descargar la guía

Dentro una reactivo moderna de KF de un solo componente (compuesto), el reactivo contiene todos los productos químicos necesarios para la determinación del Karl-Fischer. Generalmente, esto es yodo, dióxido de azufre y el base (generalmente imidazol) disuelto en un alcohol adecuado. El disolvente suele ser metanol o una mezcla metanólica de disolventes adaptada a la muestra. Los reactivos de un solo componente son más fáciles de empuñadura y menos costosos, por lo que tienden a usarse con más frecuencia.

Dentro una Determinación KF volumétrica de dos componentes, el reactivo contiene solo yodo y metanol. Los demás componentes de la reacción se usan como medio de trabajo en el titración célula. Los reactivos de dos componentes tienen una mayor estabilidad a largo plazo y ofrecen tiempos de titración más rápidos sin embargo, suelen ser más caros.

Especial reactivos de KF de un solo componente y sin metanol están disponibles en el mercado para prevenir este problema. Estos reactivos contienen yodo, imidazol, dióxido de azufre y 2-metoxietanol. Un disolvente de dos reactivo contiene 2-cloroetanol y triclorometano.

valoración tarda un poco más en utilizar estos reactivos especializados. Puede que sea necesario adaptar un valor de punto final a la reactivo usada. Estos reactivos también son adecuados para sustancias que reaccionan con el metanol, como las aminas.

Algunos reactivos de Karl-Fischer reemplazan el metanol por etanol. Estos reactivos también permiten titración de varias cetonas, que forman cetales considerablemente más lentamente en etanol que en metanol. El reactivo contiene yodo y etanol, y el disolvente contiene dióxido de azufre, imidazol, dietanolamina y etanol.

Reactivo concentración en el método de Karl-Fischer se expresa típicamente como miligramos de agua por mililitro de reactivo. Los reactivos de un componente suelen estar disponibles en tres concentraciones diferentes:

• 5 mg/ml para muestras con un contenido de agua de de 1000 ppm al 100 %
• 2 mg/ml para muestras con un contenido de agua inferior de a 1000 ppm
• 1 mg/ml para muestras con un contenido de agua inferior de a 200 ppm

Por lo general los reactivos de un solo componente se pueden almacenar durante unos dos años. La caída en el título, es decir, la disminución de la concentración, es de aproximadamente 0,5 mg / ml por año en una botella sellada.

Para reactivos de dos componentes, el reactivo contiene yodo y metanol. El disolvente contiene dióxido de azufre, imidazol y metanol. Con el reactivo de dos componentes se puede alcanzar una velocidad titración dos veces más alta.

Ambos componentes son estables en el almacenamiento, siempre que la botella esté herméticamente sellada. Están disponibles en dos concentraciones diferentes:

• 5 mg/ml para muestras con un contenido de agua de de 1000 ppm al 100 %
• 2 mg/ml para muestras con un contenido de agua inferior de a 1000 ppm

Dado que los Reactivos KF utilizados para las determinaciones volumétricas no son estables durante períodos de tiempo más largos, los fabricantes generalmente suministran una concentración que es 5-10% más alta que la concentración nominal en la botella. Esto significa que, para garantizar la concentración de un reactivo al abrirlo o después del almacenamiento, debe realizarse una determinación de la concentración.

La determinación de la concentración o del reactivo se realiza mediante un estándar primario con un contenido de agua definido. Existen diferentes estándares para la determinación de la concentración:

• Tartrato de disodio dihidrato
• estándar de agua líquida (certificada)
• Agua comprimido (concentración definida por comprimido)
• Agua pura

Los estándares líquidos son los más fáciles de usar. Los sólidos requieren suficiente premezclado para disolver el estándar por completo.

Hay que tener en cuenta que el tartrato de disodio tiene una solubilidad limitada en metanol. Por lo tanto, el disolvente (es decir, metanol) debe intercambiarse después de no más de tres determinaciones.

A obtener resultados precisos de contenido de agua, la muestra debe liberar su agua por completo. Solo el agua disponible libremente reacciona con un Karl-Fischer reactivo.

Se pueden utilizar disolventes adicionales como cosolventes para lograr una disolución completa de la muestra. Dentro tales casos, una gran parte de la mezcla de disolventes, al menos el 30%, debe ser siempre un alcohol (preferiblemente metanol) para garantizar que la reacción Karl-Fischer sea estrictamente estequiométrica.

Muchas muestras líquidas se disuelven fácilmente en el metanol de solvente KF clásico y, por lo tanto, la titración se puede realizar después de la inyección directa de la muestra líquida en el recipiente. Muchas muestras no se pueden disolver fácilmente o es muy difícil disolverlas completamente debido a su naturaleza no polar. Las mezclas de disolventes orgánicos sirven para mejorar el proceso de disolución. Esto se logra mediante la adición de disolventes auxiliares al metanol o mediante el uso de mezclas de disolventes KF dedicadas. El otro lado, los aceites viscosos, pastas o muestras sólidas requieren pasos de preparación adicionales para liberar agua de la matriz de la muestra.

Para más información sobre cómo preparar muestras para Valoración de Karl-Fischer, descargue esta guía.

La extracción en fase gaseosa se usa para muestras que no se pueden añadir directamente a un recipiente de titración. Este método es adecuado para sólidos y líquidos que provocan reacciones secundarias con el Karl-Fischer reactivo o que liberan agua muy lentamente.

Dentro extracción en fase gaseosa, las muestras se colocan en un crisol o vial de muestra y se trasladan a un horno Karl-Fischer. Cuando se calienta a la temperatura específica de la muestra, el agua se vaporiza y se purga al titración célula en una corriente de aire seco o gas inerte (generalmente nitrógeno) donde se realiza la determinación del agua.

Un horno InMotion cambiador automático de muestras KF permite analizar hasta 26 muestras usando la extracción en fase gaseosa al mismo tiempo. La preparación de muestras se simplifica gracias al innovador tapón de una sola pieza, que no requiere herramientas adicionales ni membranas adhesivas. El flujo de gas se controla electrónicamente, lo que permite que un operario control la cantidad de gas seco que ingresa al titración célula. Los operarios solo tienen que pulsar una botón para iniciar la determinación de agua KF.

Descargue la guía para la automatización en Karl-Fischer valoración