Определение воды по фишеру: ОФС.1.2.3.0002.15 Определение воды | Фармакопея.рф

Содержание

ОФС.1.2.3.0002.15 Определение воды | Фармакопея.рф

Содержимое (Table of Contents)

  • 1 ОФС.1.2.3.0002.15 Определение воды
    • 1.1 Метод К. Фишера (полумикрометод)
      • 1.1.1 Реактив К. Фишера
      • 1.1.2 Прибор
      • 1.1.3 Методика А
      • 1.1.4 Методика Б
      • 1.1.5 Методика С
    • 1.2 Микрометод определения воды (кулонометрический)
      • 1.2.1 Оборудование
      • 1.2.2 Методика
    • 1.3 Определение воды методом дистилляции
      • 1.3.1 Прибор
      • 1.3.2 Методика
      • 1.3.3 Поделиться ссылкой:

ОБЩАЯ ФАРМАКОПЕЙНАЯ СТАТЬЯ

Взамен  ст.  ГФ XI

  1. Метод К. Фишера (полумикрометод)

Метод основан на химическом взаимодействии воды с компонентами реактива К. Фишера.

Реактив К. Фишера

Реактив К. Фишера представляет собой раствор серы диоксида, йода и пиридина (или другого основания, например, имидазола) в метаноле. Взаимодействие реактива с водой протекает в две стадии стехиометрически по уравнениям:

Используемые растворы и реактивы должны быть безводными. Их хранят и применяют в условиях, исключающих возможность воздействия на них атмосферной влаги.

Йодсернистый реактив представляет собой  раствор, содержащий  пиридин безводный, монометиловый эфир этиленгликоля, йод и  серу диоксид. В йодсернистых реактивах часто пиридин заменяют на другие основания. Использование реактивов такого состава должно быть предварительно валидировано для подтверждения в каждом конкретном случае стехиометрии реакции и отсутствия несовместимости между испытуемым веществом и реактивом.

При определении воды в твердых веществах, нерастворимых в метаноле, тонко измельченную навеску вещества взбалтывают с метанолом, после чего титруют реактивом К. Фишера. Некоторые вещества или смеси можно растворять в безводной уксусной кислоте, хлороформе, пиридине и других растворителях.

Пропанол и другие алканолы имеют большую растворяющую способность для молекул с длинной цепью и могут использоваться как таковые или в смеси с метанолом при анализе высокомолекулярных соединений.
2-Метоксиэтанол (монометиловый эфир этиленгликоля) применяют в тех случаях, когда в присутствии метанола протекают побочные реакции (этерификация, образование кеталей и т. п.). Однако, титрование в этом растворителе протекает медленнее по сравнению с метанолом. Хлороформ является хорошим растворителем для жиров и может использоваться в смеси с метанолом, содержание которого обычно составляет 50 %, но не менее 25 %. Формамид улучшает растворимость полярных веществ и может добавляться в метанол для определения воды в протеинах. Не рекомендуется использование в качестве рабочей среды чистые апротонные растворители, которые нарушают стехиометрию реакции К. Фишера.

Масса навески, время взбалтывания навески с растворителем, а также наименование растворителя, должны быть указаны в фармакопейной статье.

С помощью реактива К. Фишера может быть определена как гигроскопическая, так и кристаллизационная вода. При этом воду можно определять в органических и неорганических соединениях, в различных растворителях и летучих веществах.

Прибор

Прибор для титрования по методу К. Фишера представляет собой закрытую систему, состоящую из бюретки, снабженной осушительной трубкой, заполненной, осушающим агентом, (например, молекулярными ситами), сосуда для подачи реактива и колбы для титрования, соединенных с бюреткой. Колба для титрования представляет собой сосуд вместимостью 60–100 мл с двумя платиновыми электродами, трубкой для подвода азота, осушительной трубкой, заполненной, осушающим агентом, (например, молекулярными ситами), и пробкой, в которую вставляется кончик бюретки. Испытуемое вещество вносят в сосуд через трубку, расположенную с противоположной стороны по отношению к трубке-осушителю, и закрываемую притертой пробкой. Перемешивание раствора в процессе титрования осуществляют при помощи магнитной мешалки или продуванием высушенного азота через раствор.

Конечную точку титрования определяют амперометрически. Электрическая схема состоит из потенциометра с сопротивлением 2000 Ом, подключенного к источнику постоянного тока с напряжением 1,5 В и обеспечивающего необходимую разность потенциалов. Разность потенциалов отрегулирована таким образом, чтобы через платиновые электроды, соединенные последовательно с микроамперметром, проходил небольшой начальный ток. При прибавлении реактива стрелка микроамперметра отклоняется, но сразу же возвращается в исходное положение. В конце реакции получаемое отклонение должно оставаться неизменным не менее 30 с.

Конечную точку титрования допускается определять визуально по изменению окраски титруемой жидкости от желтой до красновато-коричневой при условии обеспечения необходимой точности. При этом необходимо проводить контрольный опыт.

Допускается использование автоматических титраторов в соответствии с инструкцией производителя.

Если нет других указаний в фармакопейной статье, используют методику А.

Методика А

Точную навеску испытуемого вещества, содержащую приблизительно от 30 до 50 мг воды, помещают в сосуд для титрования, в который предварительно внесено 5,0 мл метанола безводного. Перемешивают
1 мин и титруют реактивом К. Фишера, прибавляя его при приближении к конечной точке по 0,1–0,05 мл.

Параллельно проводят контрольный опыт (титруют 5,0 мл метанола безводного).

Методика Б

Около 20 мл метанола безводного или растворителя, указанного в фармакопейной статье, помещают в сосуд для титрования и титруют реактивом К. Фишера, определяя конечную точку титрования амперометрически. Затем в сосуд для титрования вносят точную навеску испытуемого вещества, указанную в фармакопейной статье. Смесь перемешивают в течение 1 мин и снова титруют реактивом К. Фишера, определяя конечную точку титрования амперометрически.

Методика С

Около 10 мл метанола безводного или растворителя, указанного в фармакопейной статье, помещают в сосуд для титрования и титруют йодсернистым реактивом, определяя конечную точку титрования амперометрически.

Затем быстро вносят в сосуд для титрования указанное количество испытуемого вещества и точно отмеренный объем йодсернистого реактива, взятый с избытком приблизительно на 1 мл или объем, указанный в фармакопейной статье.

Сосуд закрывают пробкой, выдерживают в защищенном от света месте в течение 1 мин или в течение времени, указанного в фармакопейной статье, периодически перемешивая содержимое сосуда. Избыток йодсернистого реактива титруют до первоначального значения силы тока, используя метанол безводный или растворитель, указанный в фармакопейной статье, к которому было прибавлено точно известное количество воды, эквивалентное около 2,5 мг/мл.

  1. Микрометод определения воды (кулонометрический)

При кулонометрическом титровании необходимый для реакции К. Фишера йод образуется при анодном окислении йодид-иона:

2J − 2e → J2

Образующийся йод реагирует с присутствующей водой и диоксидом серы в присутствии основания. Йод потребляется до тех пор, пока в среде присутствует вода. Избыток йода указывает на достижение конечной точки титрования. Количество оттитрованной воды пропорционально количеству электричества, пропущенному через ячейку.

1 моль йода соответствует 1 молю воды, а количество электричества 10,71 Кл соответствует 1 мг воды.

Вследствие малого тока титрования кулонометрическое определение применяется для количественного определения микроколичеств воды: от
10 мкг до 10 мг.

Правильность и точность метода должны быть обеспечены устранением атмосферной влаги из системы.

Оборудование

Главным блоком прибора является кулонометрическая ячейка. Наиболее часто используемая ячейка состоит из анодного отделения, в котором протекает реакция К. Фишера, и меньшего по объему катодного отделения, в котором протекает катодная реакция восстановления. Каждое отделение содержит платиновый электрод. Анодное отделение заполняется анолитом, в качестве которого используется модифицированный реактив К. Фишера, содержащий йодид-анион вместо йода. Катодное отделение заполняется подходящим католитом, как правило, содержащим соли аммония в качестве активного компонента. Отделения разделены диафрагмой, предотвращающей смешение двух растворов. Поскольку диффузия активных компонентов не может быть полностью исключена диафрагмой, компоненты католита должны быть совместимы с анолитом. Могут использоваться и однокамерные ячейки без диафрагмы. В этом случае анодная и катодная реакции протекают в одном и том же объеме электролита, поэтому катодная реакция восстановления не должна давать продукты, способные окисляться на аноде, что может привести к завышенным результатам определения.

Реакционная ячейка должна поддерживаться в абсолютно сухом состоянии. Заливка реактива в анодное отделение производится через сухую воронку, после чего ячейка немедленно герметизируется. При этом может произойти обесцвечивание реактива. Влагу удаляют из системы предварительным электролизом.

Катодное отделение также должно быть безводным. Небольшой избыток элементарного йода в католите не оказывает влияния на титрование.

Анализируемая  жидкая проба вводится в ячейку с анолитом шприцем через  силиконовую прокладку. Следует избегать ввода твердых проб в ячейку. Тем не менее, если необходимо провести испытание на твердых образцах, они вводятся через герметично закрываемый ввод; при этом должны быть предприняты меры по предотвращению поступления в ячейку атмосферной влаги, например, работать в перчаточном боксе в атмосфере сухого инертного газа. Также твердые пробы могут вводиться в виде раствора после растворения в подходящем растворителе, или вода высвобождается из пробы в трубчатой печи при нагревании и переносится в анолит потоком сухого инертного газа. Газы вводятся в анолит через трубку для ввода газа (барботер).

Объем пробы не должен превышать 10 мл. Обычно в ячейку дозируется 0,5–5,0 мл жидкой пробы. Газовые пробы вводятся в объеме от 100 мл до 10 л.

Методика

Кулонометрическое титрование выполняют до установления конечной точки титрования.

Отделение реакционной ячейки заполняют электролитом для микроопределения воды согласно инструкциям изготовителя. Влагу удаляют из системы предварительным электролизом.

Точное количество испытуемого вещества, указанное в фармакопейной статье, вносят в реакционную ячейку и перемешивают в течение
30 с или в течение времени, указанного в фармакопейной статье. Титруют до установления конечной точки титрования.

При использовании испарителя точную навеску испытуемого вещества, указанную в фармакопейной статье, помещают в трубку и нагревают. После выпаривания воды из образца в ячейку проводят титрование.

Проводят контрольный опыт и вычисляют содержание воды в испытуемом веществе в процентах.

Проверка точности. Между двумя последовательными титрованиями вводят точно взвешенное количество воды – такое же, как в определяемом образце, и выполняют кулонометрическое титрование. Результат должен быть в пределах от 97,5 до 102,5 % для содержания 1000 мкг воды в образце и в пределах от 90,0 до 110,0 % для содержания 100 мкг воды в образце.

  1. Определение воды методом дистилляции

Прибор

Определение проводят в приборе (рис. 1), состоящем из стеклянной круглодонной колбы (1) вместимостью от 250 до 500 мл, приемника (2), представляющего собой градуированную пробирку или бюретку вместимостью 6–10 мл с ценой деления 0,1 мл, и холодильника (3).

Методика

В колбу (1) отвешивают с точностью до 1 % указанное в фармакопейной статье количество испытуемого вещества (от 10,0 до 20,0 г (точная навеска), содержащее от 2 до 3 мл воды), прибавляют 100 мл толуола или ксилола и несколько кусочков пористого материала (например, несколько кусочков пемзы). Колбу нагревают на электроплитке или песчаной бане до кипения. Кипячение ведут так, чтобы конденсирующийся растворитель не скапливался в холодильнике, а спокойно стекал навстречу поднимающимся парам жидкости со скоростью от 2 до 4 капель в секунду. Кипячение прекращают, когда объем воды в приемнике перестанет увеличиваться и верхний слой растворителя в приемнике станет прозрачным. Внутреннюю трубку холодильника промывают толуолом и продолжают нагревание еще 5 мин, после чего приемник охлаждают до комнатной температуры и стряхивают со стенок приемника все капли воды.

Вся отогнанная вода собирается в нижней части приемника. После полного разделения слоев отмечают объем отогнанной воды.

Скачать в PDF ОФС.1.2.3.0002.15 Определение воды

Определение воды по методу Карла Фишера. Титрование по Фишеру.

Этот тип определения воды по Фишеру получил наибольшее распространение в аналитических лабораториях, так как работает в широком диапазоне от 0,1% до 100%.
На российском рынке волюметрические титраторы Карла Фишера представлены моделями:
• Mettler Toledo: DL31, DL38, V10, V20, V30, Easy KF;
• Kyoto Electronics: MKS 520, MKV 710;
• Metrohm Titrino: 701, Titrando 890, Titrino 870,
• Mitsubishi KF31.

Как было сказано выше, волюметрическое титрование по фишеру сводится к добавлению йодсодержащего титранта. Для протекания реакции йода с водой также необходимы спирт (или аналог) и органическое основание, которые могут содержаться как в титранте, так и в реактиве для титровальной ячейки.

В зависимости от состава реактивы Фишера бывают однокомпонентные и двухкомпонентные.

Однокомпонентный реактив Фишера (титрант) содержит в себе все реагирующие вещества: йод, имидазол, спирт, двуокись серы. В этом случае в титровальной ячейки необходима лишь среда для протекания реакции: спирт, хлороформ и др.
В Двухкомпонентных реактивах Фишера — взаимодействующие вещества распределение между титрантом и растворителем. Первый реактив (титрант) — это спиртовой раствор йода, а второй (растворитель) — это спиртовой раствор SO2 с имидазолом или пиридином.

Наибольшее распространение получили реактивы Honeywell, под торговой маркой Hydranal и Merck торговая марка Aquastar. Также на рынке представлены отечественные реактивы Карла Фишера достойного качества.

Однокомпонентные реактивы Фишера не устойчивы и за год хранения в запечатанной бутыли титр может измениться на 0,5 мг. Двухкомпонентные реактивы Фишера устойчивы при хранении и дают большую скорость титрования из-за избыточного содержания SO2 в растворителе.
Титранты Карла Фишера выпускаются с титром 1, 2 и 5 мг воды на 1 мл титранта.

Реактивы для волюметрического титрования по Карлу Фишеру

Стандартизация титранта

С течением времени концентрация титранта может меняться, так как входящий в его состав йод не устойчив под воздействием света, титрант поглощает влагу из атмосферы и реагирует на изменение температуры. Согласно ИСО 760 повышение температуры на 1 °C приводит к уменьшению концентрации йода на 0,1%.

GLP рекомендует выполнять стандартизацию титранта каждые 4 часа в процессе работы, но при отсутствии изменений температуры и влажности в течении дня достаточно стандартизовать титрант каждый день перед началом работ. Для этого используют стандартные растворы воды или дигидрат тартрата натрия.

Если в качестве стандарта используется дигидрат тартрата натрия, то после внесения порошка в титровальную ячейку необходимо дождаться его полного растворения, обычно это занимает 2−3 минуты (раствор станет прозрачным). В противном случае при титровании мутного раствора будут получены неправильные результаты.

Ячейка волюметрического титратора Фишера

Ячейка волюметрического титратора Карла Фишера представляет собой стеклянный сосуд со съемной крышкой во внутрь сосуда помещен якорь магнитной мешалки. В отверстиях крышки установлены наконечник бюретки для титрования по Фишеру и измерительный электрод. Ввод пробы в ячейку осуществляется через отверстие в крышке, которое открывают только для добавления пробы.
Таким образом, ячейка для волюметрического титрования Карла Фишера имеет множество шлифовых соединений и уплотнений, через которые в ячейку поступает влага атмосферного воздуха.

Индикаторный (измерительный) электрод, установливается в ячейку и служит для определения конечной точки титрования. Между двумя платиновыми пинами электрода пропускается постоянный ток, титратор поддерживает ток, регулируя подаваемое на него напряжение.
При отсутствии свободного йода раствор имеет высокое сопротивление, поэтому требуется подавать на электрод относительно высокое напряжение. По мере добавления титранта содержание воды падает и в растворе появляется свободный йод, который уменьшает сопротивление раствора. Теперь для поддержания заданного тока, на электрод подается меньшее напряжение.

Техническое обслуживание волюметрического титратора по Фишеру

Для получения достоверных результатов пользователь может провести следующие процедуры:

Периодическая очистка титровальной ячейки. Помимо замены реактива Фишера, рекомендуется очищать ячейку для титрования. В процессе эксплуатации поверхность ячейки загрязняется остатками образца, которые сорбируют влага из атмосферного воздуха, что приводит к росту дрейфа и получению искаженных результатов. Ячейку можно очистить водой или подходящим растворителем, после промывки обязательно высушить в сушильном шкафу при 100°C.

Замена осушителя. Осушитель используется для предотвращения попадания влаги в ячейку, обычно это силикагель или молекулярные сита. Емкость осушителя может быть исчерпана за 2−4 недели, в зависимости от влажности воздуха. Осушитель можно регенерировать выдержав в сушильном шкафу в течении 12 часов, температура регенерации силикагеля 150°C, молекулярных сит — 300°C.

Очистка измерительного электрода. Бывают случаи, когда платиновые пины блокируются продуктами побочных реакций. Это легко определить по темному цвету раствора в конечной точке титрования и завышению результатов. Зачастую достаточно механической очистки платиновых наконечников фильтровальной бумагой. При сильном загрязнении измерительный электрод можно очистить с помощью раствора серной кислоты.

Ошибки в процессе волюметрического титрования по Фишеру

Для получения достоверного результата влага, поступившая в ячейку для титрования через неплотности, должна быть учтена. Для этого в титраторах предусмотрена функция определения дрейфа. Дрейф — это количество воды, проникающее в титровальную ячейку за единицу времени.
Перед анализом образца необходимо определить дрейф, далее это значение будет учитываться титратором автоматически при анализе рабочих проб.

Определение влаги методом титрования по Карлу Фишеру

Анализ влажности, или определение содержания воды, играет важную роль во всех областях пищевой промышленности: от контроля входящего сырья и готовой продукции, производства и хранения – до разработки новых видов продукции. Условия современного рынка требуют от пищевой промышленности сохранения приемлемых цен на продукцию и при этом ее производства в огромных объемах, поэтому анализ влажности должен быть очень быстрым, точным и надежным. Кроме того, постоянно растет количество нормативных требований, которые необходимо соблюдать. С технической точки зрения существует несколько процедур анализа влажности.

Существует четыре типа методов анализа влажности:

  • Термогравиметрический анализ (сушка в сушильной печи, галогенная/инфракрасная сушка)
  • Химический анализ (титрование по Карлу Фишеру)
  • Спектроскопический анализ (ИК-спектроскопия, протонная ЯМР-спектроскопия)
  • Другие типы анализа (газовая хроматография, определение плотности, рефрактометрия и т. д.)

При выборе метода анализа необходимо оценить ряд факторов: возможный объем образца, количество образцов, скорость измерения, возможность автоматизации, физико-химические свойства образца.

В Украине определение влаги и летучих веществ или собственно влаги в жирах животных и растительных и маслах регламентируется ДСТУ 4603:2006, ДСТУ ISO 662:2004, ДСТУ EN ISO 8534:2019, а в мире – AOCS Official Method Ca 2e-84, AOCS Ja 2b-87, ISO 8534:2017. Метод, который применяют для определения собственно влаги (связанной влаги) в этих стандартах, – метод Фишера.

Определение содержания воды по Карлу Фишеру в жирах и маслах выполняется по двум разным методикам:

  • Метод волюмометрического титрования
    (объемный метод) Карла Фишера для определения высоких уровней воды в миллиграммах (высокий уровень влаги). Он применяется к пробе с содержанием воды от 1 мг до 100 мг
  • Метод кулонометрического титрования, который можно применить для проб с содержанием воды от 10 мкг до 10 мг. Кулонометрический метод более чувствителен по сравнению с объемным методом и позволяет определять низкие концентрации воды

Титрование по методу Карла Фишера – это метод, позволяющий анализировать связанную и адсорбированную воду, а также воду, находящуюся глубоко внутри твердого вещества. Содержание воды можно определять в диапазоне от нескольких частей на миллион до 100%. Результаты измерения очень точные и хорошо воспроизводимые.

Преимущества: Метод Карла Фишера очень точный, выборочный по отношению к воде и является признанным стандартным методом. Он подходит для анализа как очень низкого, так и очень высокого содержания воды. Метод может быть в значительной степени автоматизирован путем использования автоподатчика образцов, за счет чего достигается высокая скорость анализа. Кроме того, титрование по методу Карла Фишера может использоваться для решения задач по определению любого содержания воды.

Суть метода заключается в количественном взаимодействии йода в диоксиде серы с водой в присутствии пиридина (метод Фишера).

Количество йода, который вступил в реакцию, определяют прямым титрованием реактивом Фишера и рассчитывают массовую долю влаги.

Титраторы METTLER TOLEDO подходят для обоих методов Карла Фишера. Широкий ассортимент титраторов позволяет подобрать оптимальное решение. Вспомогательные системы и автоподатчики образцов помогают существенно ускорить процесс определения содержания воды и значительно его автоматизировать. На большой и удобный цветной сенсорный экран выводятся инструкции для пользователя, которые сопровождают его на всех этапах анализа. Дополнительные функции, такие как определение титра или холостое определение, можно запускать одним нажатием клавиши с помощью технологии OneClick.

Технические характеристики:

Кулонометрический
C10SD/C10SX C20SD/C20SX C30SD/C30SX
Титрование One Click Ярлыки на рабочем столе пользователя 4 12 12
ПО Solvent/Reagent Control +
Автоматическое распознавание Plug and Play без перезагрузки Модуль Solvent Manager Опция + +
Распознавание бюретки с титрантом и титром
USB-принтер + + +
Автоматизация Автоподатчики InMotion KF Flex / Pro +
Гомогенизатор
Управление пользователями Группы пользователей «Эксперт – Лаборант» + + +
Методы и серии Внеш. экстракция / растворение +
Количество образцов в серии 120 120 120
Предустановленные методы METTLER TOLEDO 11
Определение бромного индекса +
Макс. количество пользовательских методов 5 5 150
Языки Выбираемые языки (для каждого пользователя) Русский, китайский, английский, французский, немецкий, итальянский, корейский, польский, португальский, испанский
Экспорт и печать данных USB, сеть, PDF + + +

ТехОборудование | Титраторы по К. Фишеру

ТехОборудование | Титраторы по К. Фишеру
  • О компании
  • Контакты
  1. Каталог
  2. Каталог приборов
  3. Титраторы
  4. Титраторы по К. Фишеру

Автоматические титраторы по К. Фишеру

Определение влаги титрованием по Карлу Фишеру

Определение влаги в углеводородных жидкостях методом кулонометрического титрования по Карлу Фишеру – один из самых надежных и достоверных методов. Метод основан на количественном связывании присутствующей в образце влаги реагентом Карла Фишера:

H 2 O + I 2 + SO 2 + R’OH + 3RN > (RNH)SO 4 R’ + 2(RNH)I

где:
RN = органическое основание, например, пиридин;
R’OH = органический спирт (обычно метанол).

Существует две модификации метода:

  • классическое (волюметрическое) титрование реагентом Фишера с помощью дозирующей бюретки

  • кулонометрическое титрование, при котором реагент Фишера генерируется под действием электрического тока непосредственно в титрационной ячейке.

“Классический” или волюмометрический метод

В ячейку титрования подается реактив К. Фишера, который вступает в реакцию с водой, содержащейся в образце. Одновременно на платиновые электроды, находящиеся в ячейке, подается поляризационный потенциал. Пока в ячейке присутствует вода, свободного йода в ней практически не остается и требуется значительный потенциал для поддержания определенного тока поляризации. После того, как вся вода прореагировала с йодом в ячейке появляется свободный йод, что вызывает рост ионной проводимости. Для поддержания заданного тока поляризации требуется снижение потенциала, подаваемого на электроды. Когда напряжение падает ниже определенной величины, определяемой собственным дрейфом ячейки, процесс титрования считается завершенным. По объему реагента Карла Фишера рассчитывается количество воды, содержавшейся в образце.

Кулонометрический метод

В основе метода лежит генерация йода в ячейке титрования путем анодного окисления. Содержание воды в анализируемой пробе прямо пропорционально количеству электричества, прошедшего через ячейку до остановки анализа. Прибор автоматически распознает конечную точку титрования по величине тока поляризации и рассчитывает искомую концентрацию воды.

Автоматические титраторы выполняют анализ по методу К. Фишера, который включает три главные методические задачи:

  1. Определение титра реагента Фишера
  2. Контроль дрейфа (герметичности) ячейки титрования
  3. Анализ образца

Для обеих модификаций разработаны соответствующие стандартные методы.

измеряется объем титранта

измеряется количество электричества,
необходимого для электролиза

 

Диапазон измерения: 100 мк. ..500 мг влаги в пробе

Диапазон измерения: 10 мк…100 мг влаги в пробе

+

Хорошо подходит для титрования твердых проб, образцов,
плохо отдающих влагу и других «проблемных» объектов

+

Не требуется стандартизации реактива Фишера.
Абсолютный метод!
Измеряется только количество электричества

Требуется периодическая (ежедневная)
стандартизация реактива Фишера.
В качестве растворителя обычно используется метанол

+


Большая точность при определении низких содержаний

Титратор ПЭ-9210

Кулонометрический титратор ПЭ-9210 предназначен для быстрого и точного определения содержания влаги в широком спектре продуктов и материалов, находящихся в жидкой, газовой или твердой фазе методом кулонометрического титрования.

Титратор Эксперт-006

Универсальный кулонометрический анализатор “Эксперт-006” – прибор для определения кислотности, антиоксидантной, активности, кислотно-основного титрования, измерения диоксида серы и решения широкого круга химико-аналитических задач: по определению массы вещества, содержащегося в растворе…

Титратор Эксперт-007

Титраторы Фишера серии “Эксперт-007М”: модельный ряд приборов для количественного определения воды в нефти, нефтепродуктах, природном газе, органических растворителях, трансформаторных маслах и др. по ГОСТ 24614, EN ISO 12937 (IP №438/01)

Титраторы Metrohm

Кулонометры Metrohm предназначены для определения влаги в следовом диапазоне (1 ppm … 1%) в жидких, твердых и газообразных пробах. Волюмометрические титраторы Metrohm – для определения влаги от нескольких ppm до 100% в твердых, жидких и газообразных пробах.

Титраторы Меттлер Толедо

Оператору, работающему с титратором МЕТТЛЕР ТОЛЕДО по методу Карла Фишера, достаточно нажать всего лишь одну кнопку, чтобы запустить процесс определения содержания влаги

Copyright © 2021 – All Rights Reserved – techob. ru

Мы используем cookie на нашем сайте. Некоторые из них являются необходимыми, в то время как другие помогают улучшить функциональность сайта. Вы можете принять их или изменить настройки своего браузера.

19. Определение воды (офс 42-0086-08)

Метод основан на химическом взаимодействии воды с компонентами реактива К. Фишера (йодсернистый реактив).

Реактив К.Фишера представляет собой раствор серы диоксида, йода и пиридина в метаноле. Взаимодействие реактива с водой протекает в две стадии стехиометрически по уравнениям:

H2O + SO2 + I2 + 3C5H5N ®2C5H5N · HI + C5H5NSO3

C5H5NSO3 + CH3OH ® C5H5N × HSO4CH3

Используемые растворы и реактивы должны быть безводными. Их хранят и применяют в условиях, исключающих возможность воздействия на них атмосферной влаги.

В имеющихся в продаже йодсернистых реактивах часто пиридин заменяют на другие основания. Использование реактивов такого состава должно быть предварительно валидировано для подтверждения в каждом конкретном случае стехиометрии реакции и отсутствия несовместимости между испытуемым веществом и реактивом.

При определении воды в твердых веществах, нерастворимых в метаноле, тонко измельченную навеску вещества взбалтывают с метанолом, после чего титруют реактивом К. Фишера. Некоторые вещества или смеси можно растворять в безводной уксусной кислоте, хлороформе, пиридине и других растворителях.

Пропанол и другие алканолы имеют большую растворяющую способность для молекул с длинной цепью и могут использоваться как таковые или в смеси с метанолом при анализе высокомолекулярных соединений. 2-Метоксиэтанол (монометиловый эфир этиленгликоля) применяют в тех случаях, когда в присутствии метанола протекают побочные реакции (этерификация, образование кеталей и т. п.). Однако титрование в этом растворителе протекает медленнее по сравнению с метанолом. Хлороформ является хорошим растворителем для жиров и может использоваться в смеси с метанолом, содержание которого обычно составляет 50 %, но не менее 25 %. Формамид улучшает растворимость полярных веществ и может добавляться в метанол для определения воды в протеинах. Не рекомендуется использование в качестве рабочей среды чистых апротонных растворителей, которые нарушают стехиометрию реакции К. Фишера.

Время взбалтывания навески с метанолом, а также растворитель, должны быть указаны в частной фармакопейной статье.

С помощью реактива К. Фишера может быть определена как гигроскопическая, так и кристаллизационная вода. При этом воду можно определять в органических и неорганических соединениях, в различных растворителях и летучих веществах.

Прибор. Прибор для титрования по методу К. Фишера представляет собой закрытую систему, состоящую из бюретки, снабженной осушительной трубкой, сосуда для подачи реактива и колбы для титрования, соединенных с бюреткой. Колба для титрования представляет собой сосуд вместимостью 60–100 мл с двумя платиновыми электродами, трубкой для подвода азота, трубкой, заполненной осушающим агентом, и пробкой, в которую вставляется кончик бюретки. Испытуемое вещество вносят в сосуд через трубку, расположенную с противоположной стороны по отношению к трубке-осушителю, и закрываемую притертой пробкой. Перемешивание раствора в процессе титрования осуществляют при помощи магнитной мешалки или продуванием высушенного азота через раствор.

Конечную точку титрования определяют амперометрически. Электрическая схема состоит из потенциометра с сопротивлением 2000 Ом, подключенного к источнику постоянного тока с напряжением 1,5 В и обеспечивающего необходимую разность потенциалов. Разность потенциалов отрегулирована таким образом, чтобы через платиновые электроды, соединенные последовательно с микроамперметром, проходил небольшой начальный ток. При прибавлении реактива стрелка микроамперметра отклоняется, но сразу же возвращается в исходное положение. В конце реакции получаемое отклонение должно оставаться неизменным не менее 30 с.

Конечную точку титрования допускается определять визуально по изменению окраски титруемой жидкости от желтой до красновато-коричневой при условии обеспечения необходимой точности. При этом необходимо проводить контрольный опыт.

Если нет других указаний в частной фармакопейной статье, используют методику А.

Методика А. Точную навеску испытуемого вещества, содержащую приблизительно от 30 до 50 мг воды, помещают в сосуд для титрования, в который предварительно внесено 5,0 мл метанола безводного. Перемешивают 1 мин и титруют реактивом К. Фишера, прибавляя его при приближении к конечной точке по 0,1–0,05 мл.

Параллельно проводят контрольный опыт (титруют 5,0 мл метанола безводного).

Методика Б. Около 20 мл метанола безводного или растворителя, указанного в частной фармакопейной статье, помещают в сосуд для титрования и титруют реактивом К. Фишера, определяя конечную точку титрования амперометрически. Затем в сосуд для титрования вносят точную навеску испытуемого вещества, указанную в частной фармакопейной статье. Смесь перемешивают в течение 1 мин и снова титруют реактивом К. Фишера, определяя конечную точку титрования амперометрически.

Методика В. Около 10 мл метанола безводного или растворителя, указанного в частной фармакопейной статье, помещают в сосуд для титрования и титруют йодсернистым реактивом, определяя конечную точку титрования амперометрически.

Затем быстро вносят в сосуд для титрования указанное количество испытуемого вещества и точно отмеренный объем йодсернистого реактива, взятый с избытком приблизительно на 1 мл или объем, указанный в частной фармакопейной статье. Сосуд закрывают пробкой, выдерживают в защищенном от света месте в течение 1 мин или в течение времени, указанного в частной фармакопейной статье, периодически перемешивая содержимое сосуда. Избыток йодсернистого реактива титруют до первоначального значения силы тока, используя метанол безводный или растворитель, указанный в частной фармакопейной статье, к которому было прибавлено точно известное количество воды, эквивалентное около 2,5 мг/мл.

Определение воды по Фишеру | ТИТРАТОР

Общая информацияИсторические данныеИзмененная редакция ГОСТ

Объемный метод титрования

Предлагаем пиридиновые и беспиридиновые реактивы Фишера объемного метода титрования для общих задач и специфических — титрование масел и жиров, длинноцепочечных углеводородов, кетоновых и альдегидных сред,    хлорсодержащих веществ.

Преимущественные характеристики беспиридиновых реактивов Фишера и устойчивый спрос, как результат их успешного внедрения в практику отечественных лабораторий, позволили уменьшить погрешность измерений от 4 до 0,6% и увеличить реакционную способность реактивов, заменить дорогостоящие зарубежные аналоги в случаях их применения в лабораториях и сократить себестоимость анализа. Реактивы успешно применяются в лабораторной практике на импортных и отечественных титраторах объемного метода измерения влажности по Карлу Фишеру, включая и ручные бюретки.

Кулонометрический метод титрования

Предлагает пиридиновые, беспиридиновые реактивы Фишера кулонометрического метода титрования для общих задач и специфических — титрование масел и жиров, длинноцепочечных углеводородов, кетоновых и альдегидных сред, хлорсодержащих веществ.

Очевидность преимуществ технических параметров беспиридиновых реактивов для кулонометрического метода и сравнительные исследования параметров дорогостоящих зарубежных аналогов, позволили усовершенствовать формулы изготовления, в результате которых достигнут 100% «выход по току» и уменьшена погрешность при определении следов воды, возможно титрование на высоких токах более 500мА. Реактивы успешно применяются в лабораторной практике на импортных и отечественных безмембранных и мембранных кулонометрических титраторах.

Гарантийный срок хранения всех марок реактива Фишера для объемного и кулонометрического метода измерений составляет 5 лет.

Реактивы Фишера серийно-производимые — марок КФП-2К, КФИ-1К, КФИ-РТ, КФИ-РТ-КЕТОН, КФИ-АНОД, КФИ-КАТОД, КФИ-АНОД-КЕТОН, КФИ-КАТОД-КЕТОН и заказные — марок КФИ-РТ-М, КФИ-РТ-У, КФИ-РТ-Х изготавливаются из импортного сырья, проходящего контроль качества и имеющих минимальный показатель влажности.

Реактивы фасуются в химическую темную стеклянную тару и закрываются специальной герметичной укупоркой компании ABA, что предотвращает проникновение влаги при хранении и транспортировке. Стандартная комплектация представлена фасовкой 1л бутылок, упакованных по 6 штук в каждую картонную коробку из влагостойкого пятислойного картона. Практикуется и любая нестандартная комплектация.

Исторические данные

С момента, как Карл Фишер в 1935 году предложил метод определения воды, он получил широкое распространение в лабораторной практике. Долгие годы метод развивался в методическом и инструментальном совершенствовании и попытки замены компонентов самого реактива не приводили к успеху. В литературе бытовало мнение, что предложенный самим Карлом Фишером состав реактива наиболее оптимален. Однако недостатки классического реактива были очевидны: нетерпимый запах пиридина, токсичность, нестабильность титра, нечетко идентифицирующаяся точка эквивалентности при медленно протекающей реакции.
В 1979 Эйген Шольц (Eugen Scholz) в команде с Хельгой Хоффман(Helga Hoffman) предложил заменить пиридин имидазолом. Дальнейшие исследования показали, что по совокупности метрологических свойств реактивы на основе имидазола превзошли классический реактив, и исключение пиридина (как токсичного и дурно-пахнущего) приобрело лишь второстепенное значение.
Так как пиридин является слабым основанием, неспособным обеспечить полного сдвига реакции Бунзена вправо, которая протекает медленно, и конечная точка титрования нестабильна. Закономерно, что нестабильность основной реакции приводит к снижению воспроизводимости результатов титрования.
Имидазол же полностью сдвигает равновесие реакции Бунзена вправо, которая протекает при максимальной скорости и конечная точка титрования достаточно стабильна. В настоящее время, имидазол является наилучшим основанием для обеспечения метода Фишера.

Замена пиридина на имидазол в реактиве Фишера позволила:

  • повысить скорость титрования в 5 раз;
  • улучшить стабильность конечной точки титрования, что особенно важно при титровании следов воды;
  • уменьшить погрешность измерения от 4% до 0,6%;
  • отсутствие неприятного запаха и токсичности пиридина позволяют проводить титрование вне вытяжки;
  • уменьшить себестоимость анализа за счет стабильности титра;
  • увеличить срок годности реактива от 6 месяцев до 5лет.

К основным предпосылкам для перехода на беспиридиновый реактив можно отнести:

  • желание обезопасить и улучшить условия работы лабораторного персонала;
  • повысить точность определения содержания воды;
  • снизить себестоимость анализа;
  • приобретение автоматических титраторов;
  • возможность одноразово закупать реактив Фишера на длительный срок до 5-х лет вместо ежеквартального.
  • При этом, нам неизвестны случаи обратного перехода с беспиридинового реактива на реактив Фишера с содержанием пиридина.

Основным сдерживающим фактором перехода на беспиридиновые реактивы Фишера являлись опасения несогласованности с требованиями формальной метрологии – ГОСТ, ТУ, МВИ и прочими НТД.

Известно также, что основным НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИМ ДОКУМЕНТОМ, регламентирующим объемный метод определения воды с помощью реактива Фишера является ГОСТ 14870-77, и кулонометрический — ГОСТ 24614-81.

Настоящий стандарт ГОСТ 14870-77 «МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОДЫ» переиздан в июле 1989г. с Изменениями N 1,2, утвержденными в мае 1983г., июне 1989г. (ИУС 8-83, ИУС 11-89), которые в измененной редакции п.1.1. сняли ограничения по использованию реактива Фишера не содержащего пиридин: «Допускается применение импортной аппаратуры и лабораторной посуды по классу точности и реактивов по качеству не ниже отечественных. (Измененная редакция, Изм. №1,2)». Изм.редакция ГОСТ 14870-77…

В стандарт ГОСТ 14870-77 введены и международные стандарты:
ИСО 760-78 – Международный Стандарт ISO 760:1978 на определение содержание воды по методу Карла Фишера (общий метод) или Determination of water-Karl Fischer method (General method).ISO 760:1978
ИСО 4318-78 – Международный Стандарт ISO 4318:1978/1989 на поверхностно-активные буферы и добавки для определиния содержания воды азеотропным дистилляционным методом – или Surface active agents and soaps — Determination of water content — Azeotropic distillation method. ISO 4318:1978/1989
ИСО 6353/1-82(ОМ-12) — Международный Стандарт ISO 6353 1:1982 (GM12 Water –Karl Fischer method 6 page) на реактивы для химического анализа Части 1: Общие тест-методы. ISO 6353 1:1982 (GМ-12)

Настоящий стандарт ГОСТ 24614-81 «ЖИДКОСТИ И ГАЗЫ НЕ ВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩИЕ С РЕАКТИВОМ ФИШЕРА» кулонометрический метод определения воды переиздан в ноябре 2003г. с Изменениями N 1,2, утвержденными в июне 1983г., декабре 1990г. (ИУС 9-86, ИУС 3-91), которые в измененной редакции п.2.1. сняли жесткие требования по использованию аппаратуры определенных параметров, реактивов Фишера и материалов для кулонометрического метода титрования: «Допускается применение любой установки для кулонометрического определения воды по Фишеру с параметрами, указанными выше. Реактив Фишера приготовленный по ГОСТ 14870 (пригодность реактива проверяют по обесцвечиванию йодной окраски реактива при добавлении воды независимо от срока его хранения). (Измененная редакция, Изм.№1,2)». Изм.редакция ГОСТ 24614-81…

Кулонометрическое титрование по методу Карла Фишера с пояснениями и иллюстрациями

Загрязнение воды является причиной серьезного беспокойства в большом количестве применений. В некоторых отраслях и средах вода является гораздо более разрушительным загрязнителем, чем твердые частицы, и часто упускается из виду как основная причина выхода из строя компонентов. В некоторых случаях даже небольшое количество воды может нанести вред производству или оборудованию.

Вода может существовать в трех состояниях или фазах. Растворенная вода характеризуется отдельными молекулами воды, рассеянными по всему объему масла. Подобно влаге в воздухе, растворенная вода не видна в масле. Если в масле слишком много воды, молекулы диспергированной воды начинают насыщаться; это похоже на образование тумана. Когда это происходит, вода считается эмульгированной. Свободная вода образуется, когда добавление воды приводит к фазовому разделению обоих жидких компонентов с образованием слоя воды.

Существует несколько методов определения уровня загрязнения воды в жидкостях. Кулонометрический титратор Карла Фишера (KF) является одним из наиболее точных методов. В отличие от других методов, он может отслеживать низкие уровни свободных, эмульгированных и растворенных веществ (которые не могут быть обнаружены другими методами, такими как тест на кракле). При правильном использовании тест способен измерять уровни воды до 1 ppm или 0,0001 процента.

Кулонометрический и волюметрический

Титрование — это химический анализ, определяющий содержание вещества, например воды, путем добавления реагента известной концентрации в тщательно отмеренных количествах до завершения химической реакции. Существует два типа титраторов Карла Фишера: волюметрические и кулонометрические титраторы. Основное различие между ними заключается в том, что при объемном методе титрант добавляется непосредственно в образец с помощью бюретки. И наоборот, при кулонометрическом методе титрант образуется электрохимически в ячейке для титрования. Кулонометрический метод измеряет уровень воды намного ниже, чем объемный метод.

Кулонометрическое титрование Основы химии

Для титрования по методу Карла Фишера была предложена следующая схема реакции:

ROH представляет собой спирт, такой как метанол или этанол.

В кулонометрическом методе ячейка для титрования состоит из двух частей: анодной и катодной. На рис. 1 показаны оба отсека, разделенные керамической диафрагмой. Анодное отделение содержит раствор анолита, в состав которого входит диоксид серы (SO 2 ), йодид (I ) и имидазол, необходимые в химической реакции. В качестве растворителя обычно используют метанол или этанол (ROH).


Рисунок 1. Ячейка для титрования (любезно предоставлена ​​Mettler-Toledo)

При кулонометрическом титровании по методу Карла Фихера йод (I 2 ) образуется электрохимически из йодида (I ). При контакте йода (I 2 ) с водой в пробе воду титруют по указанной выше схеме реакции (уравнения № 1 и № 2). Как только вся доступная вода прореагировала, реакция завершена. Количество воды в образце рассчитывается путем измерения тока, необходимого для электрохимического образования йода (I 2 ) из йодида (I ) по следующей реакции (уравнение № 3):

Особенности кулонометрического титратора

Есть несколько особенностей, которые следует учитывать при выборе кулонометрического титратора Карла Фишера. В таблице 1 перечислены производители, предлагающие кулонометрические титраторы Карла Фишера. Каждый производитель предлагает разные функции.

Чувствительность к влажности
Влажность, вероятно, является самым большим источником ошибок при титровании. Во время настройки и испытаний следует соблюдать особые меры предосторожности, особенно в прибрежных или тропических регионах. Система кондиционирования воздуха должна быть оборудована конденсатором влаги. Кроме того, титратор Карла Фишера не следует устанавливать рядом с вентиляционным отверстием кондиционера.

Ячейки для титрования закрыты, чтобы исключить попадание воды из атмосферы; однако очень небольшое количество воды почти всегда попадает в ячейку для титрования. Количество воды, поступающее за определенный период времени, называется дрейфом. Многие производители указывают значения дрейфа и максимально допустимую влажность воздуха.

Чувствительность к pH
Химическая реакция чувствительна к кислотности или щелочности раствора. Оптимальный диапазон pH раствора образца для эффективного титрования по методу Карла Фишера находится между pH 5,5 и 8. Когда pH больше 8,5, скорость реакции увеличивается из-за побочных химических реакций. Это приводит к более вялой конечной точке и более высокому потреблению йода, что повлияет на результаты. Буферные агенты доступны для кислых или щелочных образцов, чтобы поддерживать идеальный рН между 5,5 и 8.

Диафрагменное и безмембранное титрование
Диафрагма разделяет анодное и катодное отделения. Его цель состоит в том, чтобы предотвратить превращение электрохимически генерируемого йода обратно в йодид на катоде вместо реакции с водой. В бездиафрагменном титраторе используется другая геометрическая конструкция для предотвращения обратного превращения образовавшегося йода в йодид (рис. 2). Когда газообразный водород образуется в катодном отсеке, он создает слой пузырьков газа на поверхности катода. Этот слой газа предотвращает восстановление йода на катоде. Тем не менее, небольшие количества йода все еще могут превращаться в йодид при достижении катода.


Рис. 2. Мембранная и бездиафрагменная конфигурации
(Предоставлено Меттлер-Толедо)

Титрование без диафрагмы выгодно, потому что диафрагма не загрязняется; его легче чистить; и можно использовать меньший дрейф (это связано с тем, как быстро завершается реакция).

Бездиафрагменная ячейка достаточно точна для многих приложений. Тем не менее, уточните у поставщика титраторов Карла Фишера, требуется ли для ваших задач диафрагма.

Метод совместной перегонки
Некоторые образцы могут медленно выделять воду или иметь побочные реакции с реагентами. В этом случае ASTM D6304 с содистилляцией является более надежным методом и снизит вероятность этого. В этом методе образец масла нагревается в вакууме, так что любая вода в образце испаряется. Пары воды конденсируются и растворяются в толуоле.

Затем его титруют по методике ASTM D6304. Поскольку присадки и другие мешающие загрязняющие вещества, которые могут присутствовать в пробе отработанного масла, остаются растворенными или взвешенными в масле, конденсированная вода в толуоле не подвержена влиянию помех и является истинным количеством воды в пробе. Многие компании предлагают дополнительные сушильные шкафы для этой цели.

Программируемые или встроенные методы
Метод кулонометрического титратора Карла Фишера может быть скорректирован в зависимости от области применения и требуемой точности. Настройка требует некоторого понимания принципов работы и управления титратором. Чтобы обеспечить точную настройку, многие титраторы имеют встроенные методы, которые можно использовать для более распространенных задач. Этот более удобный метод позволяет пользоваться прибором человеку, не имеющему большого опыта.

Для специальных приложений конкретный метод может не быть встроенным. В этом случае многие титраторы позволяют пользователю программировать метод. Когда все настройки установлены, этот конкретный метод можно выбирать каждый раз, когда требуется приложение, и титратор будет работать самостоятельно.

Количество встроенных и программируемых методов зависит от прибора. Полезно приблизительно определить, сколько приложений доступно, и ознакомиться с особенностями каждого приложения.

Встроенные насосы
Важно, чтобы реагенты не загрязнялись. Некоторые кулонометрические титраторы поставляются со встроенным насосом, который может заполнять и сливать реагенты. Это помогает исключить загрязнение реагентов и сокращает количество шагов, необходимых для процедуры.

Скорости титрования
Скорость титрования различна для каждой единицы. Хотя скорость может быть важна, чем быстрее устройство титрует, тем менее точным оно будет. Для образцов с низким содержанием воды (менее 50 мкг) титрование следует проводить медленно. Также лучше медленно титровать образец, если критична точность уровня воды. Если измеряются высокие уровни воды (более 1000 мкг на образец), титрование может быть более быстрым.

Емкость памяти
Большинство устройств имеют подключение к компьютеру или принтеру, а некоторые имеют встроенные принтеры. Каждое устройство имеет разную емкость памяти. Если он не будет подключен к персональному компьютеру, важным фактором может стать его объем памяти.

Каталожные номера

  1. ASTM D6304: Стандартный метод определения содержания воды в нефтепродуктах, смазочных маслах и присадках кулонометрическим титрованием по методу Карла Фишера.
  2. (2003 г., июль-август). Анализ воды и нефти 101. Практика анализа нефти .
  3. (2001 г., июль-август). Вода – Забытый Загрязнитель. Практика анализа масла .
  4. Брошюра Mettler-Toledo Applications 32, Основы кулонометрического титрования по методу Карла Фишера с избранными приложениями. Mettler-Toledo Inc. Получено 1 августа 2003 г. с сайта www. mt.com.

Боковая панель 1

Метод Карла Фишера стал проще благодаря автоматическому титрованию проб

Автоматическое титрование — это аксессуар, предлагаемый некоторыми производителями Karl Fischer, который позволяет пользователю выполнять несколько титрований, не останавливаясь для подготовки образца. Он сочетается с кулонометрическим или волюметрическим титратором Карла Фишера для эффективного и бесконтрольного определения количества воды в образце, что позволяет аналитику сосредоточиться на других важных задачах во время работы.

Как это работает?

Образцы помещаются во вращающийся лоток и запечатываются. После запуска прибора первый образец перемещается в печь с регулируемой температурой. Затем образец прокалывается, так что по мере того, как вода превращается в пар, он переносится либо в кулонометрический, либо в волюметрический титратор, который определяет содержание воды в образце. При контроле температуры испаряется только вода, а оставшаяся часть пробы остается в бутылке для проб. Как только вся вода удалена и измерена, бутыль с образцом возвращается в исходное положение на лотке, а лоток поворачивается к следующему образцу, который необходимо выполнить.

Преимущества

  • Несколько образцов можно анализировать одновременно, не останавливаясь для подготовки каждого образца.
  • В печи или ячейке для титрования нет загрязнений, поскольку оставшаяся жидкая или твердая проба остается в колбе для проб.
  • Не нужно беспокоиться о каких-либо побочных реакциях, которые могут возникнуть между образцом и реагентами для титрования.
  • В процессе используется гораздо меньше реагента.


Меттлер-Толедо DL39
Кулонометр со Стромболи и дополнительным воздушным насосом


Духовка Metrohm 774 KF
Образец процессора с 756
Кулонометр Карла Фишера

Xylem Analytics | Определение воды Карл Фишер

Помощь в выборе правильного решения

Вы измеряете всего несколько образцов в день или более 20 образцов в день? Вы хотите полностью автоматическое измерение или полуавтоматическое? Что для вас важно при выборе измерительного прибора?

Поговорите с нашей службой поддержки сегодня

Типы титрования

Волюметрический титратор Карла Фишера

Компактный, простой в использовании волюметрический титратор для определения воды с типичным рабочим диапазоном содержания воды от 0,1 % до 100 %.

Волюметрические титраторы KF

Кулонометрический титратор Карла Фишера

Компактный, простой в использовании кулонометрический титратор для определения воды с типичным рабочим диапазоном от 1 ppm до 5 % воды.

Кулонометрические титраторы KF

Парофазная печь и устройство смены образцов

Техника парофазной печи позволяет проводить титрование отделения воды. Можно анализировать до 49 образцов.

Печь свободного пространства и устройство смены образцов

Различают объемный и кулонометрический методы. При кулонометрическом титровании йод образуется непосредственно в сосуде для титрования, что позволяет определять очень низкие концентрации воды. Другое преимущество состоит в том, что не нужно определять концентрацию титранта.

При объемном титровании йод добавляется точно через поршневую бюретку. Объемный метод является более общим методом , и подходит практически для всех типов проб – от химических веществ, нефтехимии, пластмасс до фармацевтических препаратов, а также для пищевой промышленности. Образцы могут быть жидкими, твердыми или газообразными.

Волюметрическое титрование

При волюмометрическом титровании по КФ необходимое для реакции количество йода вводится в ячейку для титрования через бюретку. В классическом титровании по методу Карла Фишера все компоненты предлагаются в виде комбинированных реагентов и доступны в достаточной стабильности с подходящими основаниями и спиртами. Кроме того, сегодня также предлагаются двухкомпонентные реагенты, в которых растворяющий компонент содержит спирт, основание и SO2.

Раствор для титрования состоит из раствора йода в спирте. Преимущество этого реагента заключается в буферизации рН и более высокой концентрации всех компонентов в левой части уравнения реакции. В результате реакция протекает намного быстрее, а реагенты имеют гораздо более длительный срок хранения. При использовании однокомпонентного реагента растворитель можно адаптировать к растворимости пробы.

Подходящим титратором для этого применения является TitroLine® 7500 KF для волюмометрического определения воды.

Кулонометрическое титрование

Объемное добавление реагента предпочтительно заменить кулонометрическим генерированием йода при низком содержании воды . Кулонометрия основана на той же химической реакции, но йод не дозируется с помощью бюретки, а образуется на месте на аноде генераторного электрода путем окисления йодида . Водород образуется на катоде путем восстановления. Количество образовавшегося йода рассчитывается титратором по закону Кулона.

Кулонометрия является абсолютным методом, поэтому определение титра не требуется (это также невозможно!) Волюметрия KF и кулонометрия одинаковы, за исключением добавления йода.

В настоящее время в большинстве случаев используется генераторный электрод без диафрагмы. Только в случае очень малого количества воды, сложных образцов и когда требуется очень высокая точность, используются электроды с диафрагмой. В этом случае требуется дополнительный католит для катодного отделения.

Подходящим титратором для этого применения является TitroLine® 7500 KF trace для кулонометрического определения воды.

Сравнение волюмометрического и кулонометрического титрования

Сегодня практически все задачи можно легко, быстро и точно выполнить с помощью кулонометрического и волюметрического титрования по методу Карла Фишера. Из-за своей селективности и точности титрование по методу Карла Фишера стало наиболее важным методом определения воды и влаги.

Мы хотели бы облегчить вам выбор между кулонометрическим и волюметрическим титратором KF.

При прямом сравнении кулонометрическое титрование по методу KF проще , поскольку кондиционирование выполняется автоматически в фоновом режиме, то есть ячейка для титрования остается сухой.

При объемном титровании перед титрованием требуется кондиционирование каждой пробы. Оба метода дополняют друг друга и редко могут быть полностью заменены другим . Кулонометрия имеет свои преимущества в простоте работы и определении очень малых количеств воды, в то время как волюмометрия может использоваться гораздо более гибко .

На практике между двумя методами есть некоторые различия, которые показаны в следующей таблице. Преимущества волюмометрии заключаются в более гибких возможностях применения из-за различной подачи проб и вариантов растворителя. С другой стороны, кулонометрия может иметь более низкие пределы обнаружения и еще более простое обращение.

925999

– простой

925999

– простой

9259999000

Property
Coulometry
Volumetry

Water content and

Sample quantity

– small water contents

– small sample quantities

– medium и большим содержанием воды

– скорректированные количества проб

Типы проб

– жидкие

– Газообразной (например, духовка)

– Сплошные образцы с духовкой

– Твердое

– Жидкость

Образец Добавление и подготовка

– с Syringe Distryaven

– с помощью Syringe Distryaven

– с помощью Syringeaven

– с помощью Syringeaven

– с помощью Syringeaven

– с помощью Syringeaven

– с непосредственной стороной

– с помощью Syringe Distryaven

– с помощью Syringe Distryaven

– с помощью Syringe Distraven 9000. – внешняя экстракция

– запекание твердых образцов в печи

– прямое измельчение твердых веществ

– измельчение образцов с помощью гомогенизатора

– работа с повышенной температурой

– Direct с шприцем

Операция

– Очень быстро

– очень просто

– Fast

– простой

– простой

. от мкг до 5 мг Вода

– диапазон мг

– от 200 мкг до 50 мг Вода

Точность – очень хорошо для небольших объемов воды > 400 мкг0263

– очень хорошо для количества воды > 5 мг Вода (+/- 0,5%

– требуется определение текущего титра

Воспроизводимость > 400 мкг Вода, типичное относительное стандартное отклонение 60 > 9022 ок. 1% 9022 5 мг воды, типичное относительное стандартное отклонение около 1%

  

Упростите определение воды для всех образцов с помощью новой парофазной печи!

Новое измерение в определении воды позволяет анализировать самые сложные образцы.

Техника парофазной печи позволяет отделить воду для титрования от жидких, твердых и пастообразных образцов.

Упростите рабочие процессы в лаборатории с помощью печи Headspace!

Помощь в выборе правильного решения

Вы измеряете всего несколько образцов в день или более 20 образцов в день? Вы хотите полностью автоматическое измерение или полуавтоматическое? Что для вас важно при выборе измерительного прибора?

Поговорите с нашей службой поддержки сегодня

Бетонные растворы для KF-тритрования

Бетонные растворы для KF-тритрования

Описание общей методики определения титра при титровании по Карлу Фишеру с одно- или двухкомпонентными системами в трех процедурах: использование жидкого стандарта, твердого стандарта (дигидрат тартрата динатрия) и чистой воды.

Определение титра KF-титрование

Указания по применению «Вода в жидких пробах»

Это приложение применимо к большинству жидких проб, если не происходит побочных реакций и проба растворяется в реактиве Карла Фишера. Жидкие образцы, которые не растворяются или растворяются не полностью в спиртах, часто можно титровать в метаноле или подобном растворе.

Вода в жидких образцах

Кулонометрическое титрование по KF Поиск и устранение неисправностей

Кулонометрическое титрование по методу Карла Фишера очень удобно для пользователя: образец вводится в ячейку для титрования, и после окончания титрования система сразу же готова для следующего образца. Пользователь не имеет прямого контакта с химическими веществами во время нормальной работы.

Кулонометрическое KF-титрование

KF-титрование в печи TO 7280 Поиск и устранение неисправностей

Кулонометрическое титрование по методу Карла Фишера в парофазной печи TO 7280 очень удобно для пользователя: образец помещается во флакон и запечатывается. Вода нагревается и переносится через газ-носитель в ячейку для титрования. После окончания титрования система сразу готова к следующей пробе.

KF-титрование в парофазной печи

Каталог титрования

Все компоненты для ручного или автоматизированного титрования в лабораторных условиях. Здесь вы найдете все продукты для использования в лаборатории: титраторы, бюретки, устройства смены образцов, соответствующее программное обеспечение и соответствующие электроды для титрования, а также все принадлежности для титрования.

Найдите подходящие продукты в каталоге титрования

Руководство по титрованию

Теория и практика титрования — практическое руководство, если вы хотите узнать разницу между автоматическим и ручным титрованием и преимуществами обоих методов, вам нужна помощь в выяснении того, какой метод подходит для вашего конкретного приложения, или вы ищете советы по повышению точности объема .

Найдите ответы в подробном справочнике по титрованию

Помощь в выборе правильного решения

Вы измеряете всего несколько образцов в день или более 20 образцов в день? Вы хотите полностью автоматическое измерение или полуавтоматическое? Что для вас важно при выборе измерительного прибора?

Поговорите с нашей службой поддержки сегодня

Определение содержания воды по Карлу Фишеру: Pharmaguideline

Узнайте все о реагенте Карла Фишера, его реакции и о том, как определить содержание воды по Карлу Фишеру.

Многие официальные лекарства содержат различное количество воды либо в форме кристаллизационной воды, т.е. гидратов, либо в абсорбированной форме. Поэтому важно указать пределы содержания воды, чтобы поддерживать однородность этих препаратов.

Содержание воды можно определить с помощью любой из следующих процедур:
Потеря при сушке, для лекарственных средств, не содержащих других компонентов, кроме летучих в воде при 105°C;
Содержание воды по Карлу Фишеру (титриметрический)
Смешайте и точно взвесьте испытуемое вещество, и, если иное не указано в отдельной статье, проведите определение на 1–2 г. Если испытуемый образец имеет форму крупных кристаллов, уменьшите размер частиц примерно до 2 мм путем быстрого измельчения. Взвесьте неглубокую бутылку для взвешивания со стеклянной пробкой, высушенную в течение 30 минут в тех же условиях, которые будут использоваться при определении. Поместите испытуемый образец в бутыль, закройте крышку и точно взвесьте бутыль и содержимое. Осторожным встряхиванием из стороны в сторону распределите испытуемый образец как можно более равномерно на глубину около 5 мм, как правило, и не более 10 мм в случае объемных материалов.

Поместите загруженную бутылку в сушильную камеру, сняв пробку и оставив ее также в камере. Образец высушивают при температуре и в течение времени, указанных в монографии. После открытия камеры немедленно закройте бутылку и дайте ей нагреться до комнатной температуры в эксикаторе перед взвешиванием.

Если вещество плавится при более низкой температуре, чем указанная для определения потери при сушке, выдерживают бутыль с ее содержимым в течение 1-2 часов при температуре на 5-10° ниже температуры плавления, затем сушат при указанной температура.

Содержание воды по Карлу Фишеру
Наиболее важным методом определения содержания воды является метод электрометрического титрования по Карлу Фишеру. Он широко применяется для определения влажности лекарственных веществ, потому что он очень быстрый, специфичный и требует очень небольшого количества образца.

Метод заключается в титровании образца в метаноле реактивом Карла Фишера, который включает йод, диоксид серы, пиридин и метанол. Участвующие реакции показаны как:

I 2 + SO 2 + H 2 O-> 2HI + SO 3

SO 3 + C 5 H 5 n-> C 5 4 H 5 N-> C 5 4 H 5 N-> C 5 4 4 H 5 N-> C 5 4 H 5 N-> C 5 H 5 N-> C 5 5 H 5 . H 5 N.SO 3 (пиридин-сулфур-триоксид)

HI +C 5 H 5 N-> C 5 H 5 N.HI

C 5 H 5 N.SO 3   +  CH 3 OH –> C 5 H 5 N.HSO 4 CH 3  


Стандартизация реактива Карла Фишера

     Поместите достаточное количество метанола в сосуд для титрования и добавьте достаточное количество реактива Карла Фишера, чтобы получить характеристическую конечную точку. Точно взвесьте 150-350 мг тартрата натрия (Na 2 C 4 H 4 O 6 ,2H 2 O) точно взвесьте по разнице и титруйте до конечной точки. Фактор водного эквивалента F в мг воды на мл реагента определяется выражением 0,1566 вес/объем, где w — вес в мг тартрата натрия, а v — объем реагента в мл. требуется.

     Фактор водного эквивалента F, в мг H 2 O на мл реагента, рассчитывается по формуле 0,1566 x w/v, где W – масса виннокислого натрия в мг, а V – объем в мл реагента.

    Каждый мг тартрата натрия эквивалентен:

          2H 2 O                        36.04

———————— = —- ———- = 0,155 мг H 2 O

Na 2 C 4 H 4 O 6 ,2H 2 O             230,08

Процедура

Добавьте 30 мл метанола в колбу для титрования.

Нейтрализовать реагентом Карла Фишера до электрометрической конечной точки.

Запасная бюретка.

Взвесьте точно указанное количество образца и перенесите в колбу для титрования, перемешайте в течение 1 минуты и оттитруйте раствор реактивом Карла Фишера до конечной электрометрической точки.

Запишите объем израсходованного реактива Карла Фишера.
Формула расчета:

                                      B.R. x  F  x 100    

% Вода (мас./мас.)  =     ————————–

                                                                                   x  1000

, 9000

Б.Р. = Объем израсходованного реактива Карла Фишера в мл.

F     =   Фактор реагента Карла Фишера в мг/мл.

вес    =  Вес взятого образца в г.

Fischer Определение и значение | Словарь.com

  • Верхние определения
  • Викторина
  • Примеры
  • British
  • Medical

[Fish-er]

/ ˈfɪʃ ər /

92 / ˈfɪʃ ər /

99992 / ˈfɪʃ ər /

999992 / ˈfɪʃ ər /

99992 / ˈfɪʃ ər /

9992 / ˈfɪʃ ər /

992 / ˈfɪʃ ər /

9999.


существительное

Эдвин, 1886–1960, швейцарский пианист.

Эмиль [ey-mil], /ˈeɪ mɪl/, 1852–1919, немецкий химик: Нобелевская премия 1902 года.

Эрнст Отто, 1918–2007, немецкий химик: Нобелевская премия 1973 года. /hɑns/, 1881–1819 гг.45, немецкий химик: Нобелевская премия 1930 года.

Роберт Джеймс «Бобби», 1943–2008, американский шахматист.

ВИКТОРИНА

Сыграем ли мы «ДОЛЖЕН» ПРОТИВ. “ДОЛЖЕН” ВЫЗОВ?

Следует ли вам пройти этот тест на «должен» или «должен»? Это должно оказаться быстрым вызовом!

Вопрос 1 из 6

Какая форма используется для указания обязательства или обязанности кого-либо?

Слова рядом Fischer

фискальный обрыв, фискальное сопротивление, фискально, налогово-бюджетная политика, финансовый год, Фишер, Фишер-Дискау, процесс Фишера-Тропша, Фишер фон Эрлах, рыба, рыбный

Dictionary.com Полный текст На основе Random House Unabridged Dictionary, © Random House, Inc. 2022

Как использовать Fischer в предложении

  • «Это последнее, чего мы хотим, чтобы мы избавлялись от пауков, но привлекали муравьев», — говорит Фишер.

    Европейские химикаты для огненных муравьев могут отпугивать пауков|Эрин Гарсия де Хесус|18 мая 2021|Новости науки

  • Это самая большая рыба, которую они когда-либо ловили — предыдущий рекорд команды, до того, как он присоединился к команде, весил 123 фунта, сказал Фишер.

    Биологи выловили 240-фунтовую рыбу из реки Детройт, которая, вероятно, вылупилась столетие назад|Паулина Фирози|5 мая 2021|Washington Post

  • Фишер, биолог, работающий в Мичиганской службе охраны рыбных ресурсов и дикой природы офис, был на воде в конце прошлого месяца, выпуская ярусы с крючками, чтобы ловить и исследовать популяцию озерного осетра в реке Детройт.

    Биологи выловили 240-фунтовую рыбу из реки Детройт, которая, вероятно, вылупилась столетие назад|Паулина Фирози|5 мая 2021 г.|Washington Post

  • Да, эта функция изначально предназначалась для лыжников-курортов, но она так же актуальна для лыжников-кроссоверов, которые тяготеют к линейке Fischer Ranger.

    Долгосрочный обзор: лучшие лыжи периода|Хизер Шульц и Марк Перуцци|4 марта 2021 г.|Outside Online

  • Линии кожи от Fischer, являются лучшей точкой входа.

    Самое желанное снаряжение 2020 года, по мнению наших редакторов|Уилл Тейлор, Джереми Реллоса, Ариэлла Гинцлер и Марен Ларсен|9 декабря, 2020|Outside Online

  • ВанДайк и Фишер ужинали с военным корреспондентом Стивеном Сотлоффом всего за несколько недель до его похищения.

    В фильме «Наведи и стреляй» запечатлено рождение воина|Ллойд Гроув|31 октября 2014 г.|DAILY BEAST

  • Бюрле ответил, что вернет их Фишеру, если тот вернет свои деньги.

    Война моего дедушки: возвращение произведений искусства, украденных нацистами|Энн Синклер|5 октября 2014 г.|DAILY BEAST

  • МакКоннелл появился на пресс-конференции вместе с сенатором от штата Небраска Деб Фишер.

    Какой день равной оплаты труда? McConnell Slams Slams Paycheck Act Fair|Eleanor Clift|9 апреля 2014|DAILY BEAST

  • Брайан Фишер никогда не перестает быть бесконечным источником материала Fringe Factor.

    Крайний фактор: уголовная ответственность за гомосексуальность, из любви к чернокожим мужчинам|Кейтлин Диксон|16 февраля 2014 г.|DAILY BEAST мир.

    Мел Брукс всегда смешной и часто мудрый в этом интервью Playboy 1975 года|Алекс Белт|16 февраля 2014|DAILY BEAST Талмудические исследования.

    Соломон Маймон: автобиография.|Соломон Маймон

  • Миссис Фишер-Сюймпкинс была первой большой удачей, которую Кинсолвинги вытащили из социального пирога.

    Шестерки и семерки|O. Генри

  • Миссис Фишер-Сюймпкинс была гелиографом парадного корпуса умного общества.

    Шестерки и семерки|O. Генри

  • Разнообразие еще больше увеличивается за счет всеобъемлющей деятельности, которую предполагает Фишер.

    Криминальная психология|Ханс Гросс

  • Относительно отношения сознания к восприятию мы проведем различия, сделанные Фишером.

    Криминальная психология|Ханс Гросс

Определения Fischer в Британском словаре

Fischer

/ (ˈfɪʃər) /


существительное

Эмиль Герман (ˈeːmiːl ˈhɛrman). 1852–1919, немецкий химик, особенно известный своими работами по синтетическим сахарам и группе пуринов: Нобелевская премия по химии 1902

Эрнст Отто. 1918–94, немецкий химик: разделил Нобелевскую премию по химии в 1973 году с Джеффри Уилкинсоном за работу над неорганическими комплексами

Ганс (ганс). 1881–1945, немецкий химик, особенно известный своими работами по хлорофиллу, гемину и порфиринам: Нобелевская премия по химии 1930

Роберт Джеймс, известный как Бобби. 1943–2008 гг., американский шахматист; чемпион мира 1972–75

Английский словарь Коллинза – полное и полное цифровое издание 2012 г. © William Collins Sons & Co. Ltd., 1979, 1986 © HarperCollins Издатели 1998, 2000, 2003, 2005, 2006, 2007, 2009, 2012 г.

Медицинские определения для Фишера

Фишер

[fĭsh’ər]

Hans 1881-1945


Химитик Герман, известный для своих исследований на компоне. крови. Он выиграл 1930 Нобелевская премия за работу по синтезу гемина.

Медицинский словарь Стедмана The American Heritage® Copyright © 2002, 2001, 1995, компания Houghton Mifflin. Опубликовано компанией Houghton Mifflin.

Печь для подготовки проб при титровании по Карлу Фишеру

Возможно, вы столкнулись с одной из следующих ситуаций в лаборатории. Вам необходимо определить содержание воды в образце с помощью титрования по методу Карла Фишера , и вы понимаете одну или несколько из следующих проблем:

  • Образец не растворяется в реагенте KF . Никакой солюбилизатор не помогает, образец все равно не растворяется, а результаты далеки от воспроизводимых.
  • Образец реагирует с реагентом KF . Титрование не останавливается, и конечная точка не определяется.
  • Образец загрязняет ячейку для титрования и электрод(ы). Даже если вы заменяете реагент после каждого измерения, полученные результаты не соответствуют спецификации.

Есть способ решить вышеуказанные проблемы . Поверьте – это фантастика!!

Решением является метод печи или метод извлечения газа.

Что такое титрование по Карлу Фишеру? Загрузите нашу бесплатную монографию , чтобы узнать больше от экспертов.

Монография: Определение воды по Карлу Фишеру Титрование

Что такое метод в печи?

Метод с печью — это метод подготовки проб используется при титровании по методу Карла Фишера для анализа проб…

  • не растворяющихся в реагентах KF
  • которые выпускают воду, но очень медленно
  • , которые выделяют воду только при более высоких температурах
  • которые вступают в побочные реакции с реагентом КФ
  • , которые загрязняют ячейку для титрования

Для получения дополнительной помощи ознакомьтесь с ответами на часто задаваемые вопросы по титрованию по методу Карла Фишера в разделе «Обработка проб» на нашем веб-сайте:

Часто задаваемые вопросы Metrohm – Титрование по Карлу Фишеру – «Обработка проб»

Принцип очень прост.

Образец взвешивают в пробирке для свободного пространства над головой и закрывают крышкой с перегородкой. При помещении в печь вода испаряется, а газ-носитель (обычно воздух или азот) , осушенный молекулярным ситом , переносит высвободившуюся воду в ячейку для титрования, где происходит определение содержания воды. Вода отделяется от матрицы образца, что позволяет избежать побочных реакций и загрязнения.

Температура печи выбрана в соответствии с температурной стабильностью образца . Это приводит к вопросу, до какой температуры следует нагревать образец. Какая оптимальная температура в духовке?

Определение оптимальной температуры печи

Использование подходящей температуры печи для анализа образца имеет решающее значение для получения правильных результатов. Температура печи должна быть как можно более высокой в ​​пределах разумного . Это гарантирует быстрое и полное выделение воды и, следовательно, короткое время титрования. Однако следует избегать выбора слишком высокой температуры. Разложение пробы обычно приводит к образованию нежелательных веществ, которые могут исказить содержание воды. Поэтому, как правило, я рекомендую выбирать температуру печи на 20 °C ниже температуры разложения образца .

Но что делать, если вы не знаете, при какой температуре следует анализировать ваш образец? Не беспокойтесь! Существует несколько способов определения оптимальной температуры духовки.

Одна из возможностей – поиск в литературе. Чем больше информации о температурной стабильности образца вы найдете, тем лучше для вас. Если вы сможете найти температуру разложения, это очень поможет определить оптимальную температуру печи. Может быть, вам повезло, и кто-то уже проанализировал тот же образец; тогда вы также можете найти рекомендуемую температуру духовки. Хорошим началом является чтение нашего бесплатного бюллетеня по применению AB-280 , в котором перечислены несколько веществ.

Загрузить Бюллетень по применению Metrohm AB-280: Автоматическое определение содержания воды по методу Карла Фишера с помощью процессора образцов 874 Oven Sample Processor здесь!

AB-280: Автоматическое определение содержания воды по методу Карла Фишера с помощью процессора образцов 874 Oven Sample Processor

Вы ищете применение печи для титрования по методу Карла Фишера ? Не ищите дальше — Metrohm Application Finder содержит несколько приложений, которые вы можете загрузить бесплатно! Посмотрите их здесь:

Загрузите бесплатное приложение Karl Fischer Oven здесь!

Если в литературных источниках не указана подходящая температура духового шкафа, ее необходимо определить самостоятельно. Как это делается, зависит от типа используемого инструмента.

Некоторые приборы позволяют использовать так называемый температурный градиент или линейное изменение температуры. Образец нагревают с постоянной скоростью (например, 0,5 °C или 2 °C в минуту) в определенном диапазоне температур (например, от 50 до 250 °C). При этом определяют выделяющуюся воду. В конце программа отобразит кривую, показывающую высвобожденную воду в зависимости от температуры. На следующем графике показан пример такой кривой градиента температуры.

Синяя линия соответствует определенному содержанию воды, а оранжевая линия указывает значение дрейфа. Увеличивающийся снос сигнализирует о выделении воды, но также может быть признаком разложения , особенно если снос больше не снижается до низкого уровня. На этом графике пик дрейфа при 50 °C соответствует контрольному значению и свободной воде. Между 120 и 200 °C значение дрейфа снова увеличивается, что означает, что образец выделяет воду. Затем дрейф уменьшается и остается низким и стабильным вплоть до 250 °С. Признаков разложения до 250 °С нет. Поскольку мы не знаем, что произойдет при температуре выше 250 °C, оптимальная температура печи для этого образца составляет 230 °C (250–20 °C = 230 °C).

В случае, если используемый вами прибор не поддерживает измерение температурного градиента, вы можете вручную увеличить температуру и измерить образец при разных температурах. В электронной таблице Excel вы можете отобразить кривую (выпущенная вода в зависимости от температуры). Если есть диапазон температур, в котором вы видите воспроизводимое содержание воды, значит, вы нашли оптимальную температуру печи .

Вот пример образца, который начал разлагаться при температуре выше 106 °C (левая пробирка для образца) и, таким образом, стал коричневым. Таким образом, оптимальной температурой будет 85 °C.

Анализ пробы в печи KF – шаг за шагом

После того, как вы нашли оптимальную температуру печи, можно приступить к определению содержания воды в пробе.

  • Сначала рекомендую запустить подготовку системы . Это означает выполнение определения, но с пустой пробиркой для образца . На этом подготовительном этапе все трубки в системе продуваются осушенным газом-носителем и удаляются любые следы воды.
  • Далее необходимо определить пустое значение . Флаконы для образцов и крышки содержат некоторое количество остаточной влаги. При холостой пробе определяют количество воды, содержащейся в пустой пробирке для пробы. Среднее значение, например, Затем из содержания воды, полученного для образцов, вычитают 3 холостых определения.
  • Наконец, вы можете проанализировать образцы.

Пожалуйста, имейте в виду, что одни и те же параметры для подготовки системы, определения холостой пробы и определения пробы должны использоваться . Это важно, если вы хотите измерить контрольный стандарт до и/или после анализа пробы или серии проб. Если оптимальная температура печи для стандарта отличается от температуры для образца, я рекомендую вам также определить пустое значение для стандарта.

Проверка системы печи

Существуют специальные стандарты твердой воды для проверки работы системы печи. Эти водные эталоны идеально подходят для проверки всей системы печи и для обеспечения того, чтобы испарившаяся вода достигала ячейки титрования и определялась там. Такие стандарты включают сертификат с указанием содержания воды.

Используя сертифицированное значение, вы можете рассчитать восстановление при определении содержания воды в стандарте с духовкой. Если значение восстановления находится в пределах 97–103%, все в порядке. Однако, если регенерация выходит за пределы этого диапазона, необходимо проверить систему печи на наличие утечек или отложений воды. Возможно, необходимо заменить только молекулярное сито . Возможно реагент закончился и его необходимо заменить.

Существуют и другие причины, объясняющие слишком высокие или слишком низкие значения восстановления. Необходимо найти причину, так как неверные значения извлечения также означают, что определенное содержание воды в образце неверно. Взгляните на наши бесплатные Application Bulletin 280 для получения подробной информации о поиске и устранении неисправностей системы печи.

AB-280: Автоматическое определение содержания воды по методу Карла Фишера с помощью процессора образцов с печью 874

Резюме

Метод с печью — это простой и удобный способ анализа сложных образцов. Побочные реакции сведены к минимуму. Ячейка для титрования и реагент не загрязнены образцом. В случае, если вам необходимо анализировать большую серию образцов, возможна автоматизация печного метода . Взгляните на доступных инструментов для печного метода на нашем веб-сайте !

Центр вебинаров Metrohm

Сообщение написано Майклом Маргретом, старшим специалистом по титрованию (титрование по Карлу Фишеру) в штаб-квартире Metrohm International, Херизау, Швейцария.

10.2. Синтез Фишера-Тропша | netl.doe.gov

Жидкое транспортное углеводородное топливо и различные другие химические продукты могут быть получены из синтез-газа с помощью хорошо известного и зарекомендовавшего себя каталитического химического процесса, называемого синтезом Фишера-Тропша (ФТ), названного в честь первых немецких изобретателей, Франца Фишера и Ганс Тропш в 1920 с. Во время Второй мировой войны синтез FT обеспечил необходимое жидкое углеводородное топливо для военных действий Германии. Позже, столкнувшись с изоляцией в эпоху апартеида, Южная Африка обратилась к синтезу FT из газификации угля, чтобы обеспечить значительные объемы углеводородного топлива и химических веществ. С тех пор в технологию было внесено множество усовершенствований и корректировок, включая разработку катализатора и конструкцию реактора. В зависимости от источника синтез-газа эту технологию часто называют преобразованием угля в жидкость (CTL) и/или преобразованием газа в жидкость (GTL). Примеры действующих в настоящее время заводов CTL включают завод Sasol Sasolburg I и II, а примером процесса GTL FT является завод Shell в Бинтулу, Малайзия. Несколько заводов GTL и CTL мирового класса в настоящее время находятся на различных стадиях проектирования, строительства и производства в Нигерии, Катаре и Китае, а совсем недавно в Соединенных Штатах, а также с объявлением о предварительном проектировании и проектировании на озере Чарльз Sasol. Комплекс по переработке газа в жидкость (GTL) и установка крекинга этана в Луизиане.

На рис. 1 показана упрощенная блок-схема процесса, включающего синтез ФТ. Остров газификации состоит из всех вспомогательных технологий обработки угля и подготовки сырья, регенерации тепла, очистки и кондиционирования синтез-газа, конверсии водяного газа, извлечения серы и т. д. Чистый синтез-газ, выходящий из острова газификации, направляется на остров синтеза ФТ. , где чистый сдвинутый синтез-газ превращается в первичные продукты парафина, углеводородного конденсата, остаточного газа и реакционной воды. Парафин направляется на установку гидрокрекинга в присутствии водорода, где он химически разделяется на углеводородные жидкости с меньшей молекулярной массой. Установка регенерации водорода используется для извлечения необходимого количества водорода из остаточного газа, как показано, или, альтернативно, из исходного потока синтез-газа. Продукты реакции, наряду с продуктами из секции облагораживания, фракционируются на конечные продукты дизельного топлива, нафты и других легких фракций, в зависимости от желаемой смеси продуктов. Производственный объект поддерживается несколькими вспомогательными установками, в том числе силовой передачей.

Рисунок 1: Упрощенная схема производства на основе синтеза Ф-Т

Химия
Процесс Фишера-Тропша представляет собой каталитическую химическую реакцию, в которой монооксид углерода (CO) и водород (H 2 ) в синтетическом газе превращаются в углеводороды различных молекулярные массы согласно следующему уравнению:

(2n+1) H 2   +  n CO  → C H (2n+2)   +  n H 2 O

. Где n – целое число. Таким образом, при n=1 реакция представляет собой образование метана, который в большинстве применений CTL или GTL считается нежелательным побочным продуктом. Условия процесса Фишера-Тропша обычно выбирают для максимального образования углеводородных жидких топлив с более высокой молекулярной массой, которые являются более ценными продуктами. В процессе протекают и другие побочные реакции, среди которых реакция конверсии водяного газа

CO + H 2 O → H 2   +  CO 2

преобладает. В зависимости от катализатора, температуры и типа используемого процесса могут быть получены углеводороды в диапазоне от метана до более высокомолекулярных парафинов и олефинов. Также образуются небольшие количества низкомолекулярных оксигенатов (например, спирта и органических кислот). Реакция синтеза Фишера-Тропша теоретически представляет собой реакцию конденсационной полимеризации CO. Ее продукты подчиняются четко определенному молекулярно-массовому распределению в соответствии с соотношением, известным как распределение Шульца-Флори.

Катализаторы
Катализаторы, рассматриваемые для синтеза Фишера-Тропша, основаны на переходных металлах железа, кобальта, никеля и рутения. Разработка катализатора ФТ в значительной степени была сосредоточена на производстве высокомолекулярных линейных алканов и дизельного топлива. Среди этих катализаторов общеизвестно, что:

  • Никель (Ni) имеет тенденцию способствовать образованию метана, как в процессе метанирования; при этом вообще не желательно
  • Железо (Fe) имеет относительно низкую стоимость и обладает более высокой активностью по конверсии водяного газа, и поэтому больше подходит для более низкого соотношения водород/моноксид углерода (H 2 /CO) синтетический газ, такой как полученный в результате газификации угля
  • Кобальт (Co) более активен и обычно предпочтительнее рутения (Ru) из-за непомерно высокой стоимости Ru
  • .
  • По сравнению с железом Co имеет гораздо меньшую активность по конверсии водяного газа и намного дороже.

Учитывая эти ограничения, имеющиеся в продаже катализаторы ФТ изготавливаются на основе кобальта или железа. В дополнение к активному металлу катализаторы Fe, по меньшей мере, обычно содержат ряд промоторов, включая калий и медь, а также связующие/носители с большой площадью поверхности, такие как кремнезем и/или оксид алюминия.

Только катализаторы FT на основе железа в настоящее время коммерчески используются для преобразования синтез-газа, полученного из угля, в жидкости FT, учитывая присущую катализатору Fe способность конверсии водяного газа повышать отношение H 2 /CO в синтез-газе, полученном из угля, тем самым улучшая углеводородный продукт. выходы в синтезе ФТ. Fe-катализаторы могут работать как в высокотемпературном режиме (300-350°C), так и в низкотемпературном режиме (220-270°C), тогда как Co-катализаторы используются только в низкотемпературном диапазоне. Это является следствием более высоких температур, вызывающих большее образование метана, что хуже для Co по сравнению с Fe.

Со-катализаторы в 230 раз дороже, чем Fe, но являются полезной альтернативой Fe-катализаторам для синтеза ФТ, поскольку они проявляют активность при более низких давлениях синтеза, поэтому более высокие затраты на катализатор могут быть компенсированы более низкими эксплуатационными расходами. Кроме того, скорость отложения кокса выше для катализатора Fe, чем для катализатора Co; следовательно, катализаторы Co имеют более длительный срок службы. Катализаторы Co имеют длительный срок службы / большую активность; катализаторы на Со заменяют реже.

Хотя существуют различия в распределении продуктов катализаторов Co и Fe при одинаковых температурах и давлениях (например, при 30 атм и 240°C катализатор Co имеет несколько более высокую селективность в отношении более тяжелых углеводородов, чем катализатор Fe), распределение продуктов в основном определяется выбором рабочей температуры: высокая температура приводит к соотношению бензин/дизель 2:1; низкая температура приводит к соотношению бензин/дизельное топливо 1:2 больше или меньше, независимо от того, является ли катализатор Fe или Co. Более высокие температуры смещают селективность в сторону продуктов с более низким числом атомов углерода и более гидрогенизированных продуктов; разветвление увеличивается, а количество вторичных продуктов, таких как кетоны и ароматические соединения, также увеличивается. Это отражено на следующем графике 1

Таким образом, было установлено, что при низких температурах образуются линейные парафины с высокой молекулярной массой, тогда как при высоких температурах образуются бензин и олефины с низкой молекулярной массой. При максимизации фракции бензинового продукта лучше всего использовать железный катализатор при высокой температуре в реакторе с неподвижным псевдоожиженным слоем. Если максимально увеличить долю дизельного продукта, лучшим выбором будет шламовый реактор с кобальтовым катализатором (см. последующее обсуждение типов реакторов).

Катализаторы Fe и Co FT чувствительны к присутствию соединений серы в синтетическом газе и могут быть отравлены ими. Однако чувствительность катализатора к сере выше для катализаторов на основе кобальта, чем для их железных аналогов. Это одна из причин, по которой катализаторы Co предпочтительнее для синтеза ФТ с синтез-газом, полученным из природного газа, где синтез-газ имеет более высокое значение H 2 :СО и имеет относительно более низкое содержание серы; Fe-катализаторы предпочтительны для сырья более низкого качества, такого как уголь.

Реакторы F-T
Реакция Фишера-Тропша является сильно экзотермической; поэтому отвод тепла является важным фактором при проектировании коммерческого реактора. В целом, для синтеза ФТ могут использоваться реакторы трех различных типов:

  • Реактор с неподвижным слоем
  • Реактор с псевдоожиженным слоем
  • Реактор со шламовым слоем.

Все три типа реакторов используются в коммерческих целях. Многотрубные реакторы с неподвижным слоем, известные как реакторы Arge, были разработаны совместно компаниями Lurgi и Ruhrchemie и введены в эксплуатацию в 1955 году. Температурный процесс синтеза ФТ, предназначенный для производства жидкого топлива. Большинство, если не все, из этих типов реакторов Arge в настоящее время заменяются реакторами с суспензионным слоем, которые считаются самой современной технологией для низкотемпературного синтеза ФТ. Реакторы FT с шламовым слоем обеспечивают лучший контроль температуры и более высокую конверсию. Реакторы FT с шламовым слоем также разрабатываются другими поставщиками технологий Фишера-Тропша, а именно Exxon и Shell.

Реакторы ФТ с псевдоожиженным слоем разработаны для высокотемпературного синтеза ФТ с целью получения низкомолекулярных газообразных углеводородов и бензина. Первоначально он был разработан в режиме циркуляции, например, реакторы Sasol Synthol, и с тех пор они были заменены конструкцией с неподвижным псевдоожиженным слоем, называемой реакторами Advanced Synthol. Эти типы реакторов имеют высокую пропускную способность.

Ссылки/дополнительная литература
  • Краткая история и современные тенденции синтеза Фишера-Тропша в Applied Catalysis A: General (Vol.

    Оставить комментарий