Compartir el artículo
Es posible que se haya preguntado si utilizar una titulación volumétrica o culombimétrica para analizar una muestra. Este artículo de blog explica los factores más importantes a considerar para elegir la técnica de titulación Karl Fischer óptima. Para empezar, se comenta la principal diferencia entre volumetría y culombimetría: la «adición» del yodo.
Volumetría
Como sugiere el nombre, los volúmenes son cruciales en la titulación volumétrica KF. ¿Porqué es eso?
El contenido de agua de la muestra se calcula en función del volumen total dosificado de titulante hasta el punto final. Esto requiere una dosificación precisa y reproducible.
Los tituladores Metrohm ofrecen entre 10.000 y 100.000 pulsos por volumen de bureta, más que suficiente para garantizar volúmenes dosificados con precisión.
Culombimetría
En coulometría, en lugar de una bureta y un titulante, se utiliza una corriente eléctrica para generar yodo. Para alcanzar el punto final de la titulación, la corriente libera la cantidad requerida de yodo del reactivo que contiene yoduro. Una molécula de agua consume una molécula de yodo. Esto permite calcular el contenido de agua utilizando el producto del tiempo de titulación y la corriente que es necesaria para llegar al punto final.
¿Volumetría o coulometría? Esa es la pregunta
Ahora que se ha explicado la principal diferencia entre las dos técnicas, se debe tomar la decisión de utilizar un titulador volumétrico o un coulómetro. Como se mencionó, hay varios criterios a considerar.
Haga clic a continuación para saltar directamente a una sección:
Contenido de agua de la muestra.
Generalmente, la titulación volumétrica KF se utiliza para titular muestras con un mayor contenido de agua en el rango del 0,1% al 100%. Por otro lado, la coulometría se utiliza para determinar el contenido de agua entre 0,001% y 1%.
Las muestras con un contenido de agua muy alto se pueden diluir con un disolvente adecuado. Tenga cuidado de que el disolvente utilizado no reaccione con los reactivos de Karl Fischer.
Al diluir muestras, el contenido de agua del disolvente utilizado debe determinarse por separado. El valor del blanco obtenido se resta del resultado de la determinación de la muestra.
Consistencia de la muestra
Se debe considerar la consistencia de la muestra al elegir entre titulación culombimétrica y titulación volumétrica. ¿Es líquido, sólido o es gaseoso?
En general se puede decir lo siguiente:
Volumetría
Adecuado para determinar el contenido de agua de 0,1 a 100%.
- El recipiente de titulación puede abrirse durante breves periodos de tiempo
- Es posible la adición directa de pastas y muestras sólidas
- La humedad atmosférica puede influir en los resultados
Culombimetría
Adecuado para determinar el contenido de agua desde 0,001 hasta 1%.
- No abrir nunca la célula de titulación
- La muestra debe añadirse utilizando una jeringa
- Los sólidos o pastas deben disolverse antes de la adición de la muestra
El método del horno es otra opción para analizar sólidos y pastas con KFC. En lugar de disolver esas muestras, se puede utilizar este método.
En general, no es necesario abrir la celda de titulación para añadir muestras líquidas o gaseosas. Por lo tanto, dependiendo del contenido de agua, tanto la volumetría como la culombimetría son adecuadas para la determinación del contenido de agua en dichas muestras.
La muestra no se disuelve.
¿Qué técnica se debe elegir en caso de que la muestra no se disuelva en el reactivo? La disolución completa es esencial para obtener resultados correctos. Generalmente, si la muestra no se disuelve completamente, esto significa que no se titula toda el agua contenida en la muestra.
Temperaturas elevadas puede ayudar a mejorar la solubilidad de una muestra. Usando un celda de titulación con camisa termostática es una buena opción para ayudar a evitar problemas de solubilidad en estudios de volumetría y coulometría.
Otro enfoque es homogeneización. A homogeneizador Se puede utilizar para homogeneizar una muestra directamente en una celda de titulación volumétrica. Al mismo tiempo, también mezcla el contenido de la celda de titulación durante la titulación, eliminando la necesidad de una barra agitadora magnética.
La homogeneización es muy conveniente para la titulación volumétrica Karl Fischer. Dado que una celda de titulación culombimétrica debe estar herméticamente sellada, montar un homogeneizador directamente en la celda de titulación no es una opción. En cambio, la homogeneización se lleva a cabo en un recipiente externo, lo que aumenta el riesgo de que el contenido de humedad de la muestra cambie durante su preparación.
Otra posibilidad es el uso de los llamados solubilizantes. Se pueden agregar disolventes adecuados (p. ej., cloroformo, xileno, etc.) a los reactivos para ayudar a disolver la muestra.
Estas tres opciones también se pueden combinar entre sí.
Finalmente, existe una técnica que funciona sin disolución de la muestra. Este es el método del horno, y se puede utilizar con un titulador Karl Fischer volumétrico o culombimétrico. Lea nuestros relacionados entrada en el blog para obtener más información sobre el método del horno Karl Fischer.
La muestra provoca reacciones secundarias.
Las cetonas y los aldehídos sufren una reacción secundaria con el alcohol (metanol en la mayoría de los casos), que es un componente de casi todos los reactivos de Karl Fischer. La reacción secundaria provoca la formación de agua y conduce a resultados incorrectos. Los fabricantes de reactivos ofrecen reactivos KF volumétricos y culombimétricos que suprimen esta reacción secundaria.
Hay otros tipos de muestras que causan reacciones secundarias. Desafortunadamente, no existen reactivos especiales disponibles en el mercado para suprimir todas las posibilidades de reacciones secundarias. Por lo tanto, no existe una regla o recomendación general sobre qué método de titulación KF es el óptimo en esta situación. Esta decisión depende en gran medida de la muestra y de las reacciones secundarias que pueda provocar.
Resumen
Para determinar la cantidad de agua en una muestra y obtener resultados precisos, es fundamental elegir la técnica de titulación Karl Fischer óptima. Para algunas muestras es obvio qué técnica es mejor, mientras que para otras muestras la elección es más difícil. Tener en cuenta los criterios mencionados ayudará al usuario a elegir entre volumetría y culombimetría.
Tus conocimientos para llevar
Monografía: Determinación del agua mediante titulación Karl Fischer
Boletín de solicitud: Utilización del Polytron PT 1300 D (versión Metrohm)
Determinación del contenido de agua en cetonas utilizando reactivos Hydranal™ NEXTGEN FA
En la titulación Karl Fischer (KF), las cetonas pueden dar lugar a resultados inexactos debido a una reacción secundaria con el componente alcohólico de los reactivos, lo que da lugar a un aumento del contenido de agua. Este efecto es particularmente pronunciado en la titulación coulométrica KF. Los reactivos Hydranal™ NEXTGEN FA más nuevos de Honeywell eliminan este componente alcohólico. El ácido metanosulfónico en estos reactivos sirve como estabilizador, suprimiendo la reacción de Bunsen y manteniendo una estequiometría 1:1 entre agua y yodo. Esta innovación permite la determinación rápida y fiable del contenido de agua en cetonas. En comparación con otros reactivos KF para cetonas, los reactivos Hydranal™ NEXTGEN FA de Honeywell demuestran una supresión significativamente mejor de las reacciones secundarias.
