Détermination du titre dans le titrage Karl Fischer

Sans détermination du titre, vous n'obtiendrez pas de résultats corrects. Il en va de même pour les titrages Karl Fischer (KF) volumétriques. Dans cet article de blog, j'aborderai les sujets suivants (cliquez pour accéder directement à chacun d'entre eux):

Si vous cherchez des informations sur la détermination du titre pour les titrages potentiométriques, lisez notre article ci-dessous.

Éléments à prendre en compte lors de la standardisation des réactifs de titrage

Pourquoi dois-je procéder à des déterminations de titres ?

Pourquoi une détermination du titre est-elle nécessaire ? La réponse est très simple. Sans connaître le titre d'un réactif de titrage KF, la teneur en eau de l'échantillon ne peut être calculée correctement. Dans le titrage Karl Fischer, le titre indique combien de mg d'eau peuvent être titrés avec un ml de réactif de titrage. Par conséquent, le titre KF est exprimé en "mg/mL".

Vous pourriez dire : "Maintenant, ok, déterminons le titre. Ce n'est pas trop de travail et après, je connais la valeur du titre et je n'ai pas besoin de répéter la détermination du titre".

Je suis d'accord pour dire que ce serait très bien. Toutefois, la réalité est quelque peu différente. Vous devez procéder régulièrement à des déterminations du titre. Dans les bouteilles fermées, les réactifs de titrage KF sont très stables et le titre ne change pas de manière appréciable. Dès que vous ouvrez la bouteille, le titrant KF commence à changer de manière significative. De l'air pénètre dans le flacon et, sachant qu'un litre d'air contient plusieurs milligrammes d'eau, vous pouvez imaginer que cette humidité a une influence sur le titre. Pour éviter que de l'air humide ne pénètre dans le réactif de titrage, le flacon doit être soit fermé hermétiquement après utilisation avec le bouchon d'origine, soit protégé par un tube absorbeur rempli d'un tamis moléculaire (0,3 nm).

Les changements de température ont également une influence sur le titre. Une augmentation de la température du réactif titrant de 1 °C entraîne une diminution du titre d'environ 0,1 % en raison de l'expansion du volume. Tenez-en compte si la température de votre laboratoire fluctue au cours de la journée de travail.

N'oubliez pas : si votre système de titrage est arrêté pendant la nuit, le réactif dans les tubes et dans le cylindre est affecté et le titre n'est plus comparable au titrant dans la bouteille. C'est pourquoi je recommande d'effectuer d'abord une étape de préparation pour rincer tous les tubes avant le premier titrage.

À quelle fréquence dois-je effectuer des déterminations de titre ?

Cette question est fréquemment posée et n'a malheureusement pas de réponse simple. En d'autres termes, je ne peux pas recommander un intervalle fixe unique pour les déterminations du titre. La fréquence dépend de plusieurs facteurs :

le type de réactif (les titrants à deux composants sont plus stables que les titrants à un composant)
l'étanchéité des joints entre le récipient de titrage et le flacon de titrant
la précision avec laquelle la teneur en eau de l'échantillon doit être déterminée

Au début, je recommanderais d'effectuer une détermination du titre quotidiennement. Après quelques jours, vous verrez si le titre reste stable ou s'il diminue. Vous pourrez alors décider d'ajuster l'intervalle entre les déterminations successives du titre.

De quel matériel ai-je besoin pour effectuer une détermination du titre ?

Vous avez besoin d'un titrateur entièrement équipé pour le titrage volumétrique du KF, ainsi que des réactifs KF (réactif de titrage et solvant).

Une autre condition préalable à la détermination précise du titre est une balance analytique avec une résolution minimale de 0,1 mg.

Enfin, vous avez besoin d'un étalon contenant une quantité connue d'eau et d'outils pour ajouter l'étalon au récipient de titrage.

Ces outils sont présentés dans la section suivante.

Comment effectuer une détermination du titre

Trois étalons d'eau différents sont disponibles pour les déterminations de titre. Il existe des étalons liquides et solides disponibles auprès de divers fournisseurs de réactifs. La troisième possibilité est disponible dans tous les laboratoires : l'eau distillée. Ci-dessous, nous examinerons de plus près la manipulation individuelle de ces trois étalons. Pour déterminer les tailles d'échantillons appropriées, vous pouvez télécharger notre Bulletin d'application ci-dessous.

Détermination du titre dans le titrage volumétrique Karl Fischer

1. Norme pour l'eau liquide

Pour l'ajout d'un standard d'eau liquide, vous avez besoin d'une seringue et d'une aiguille.

Il y a deux possibilités pour ajouter l'étalon liquide. La première consiste à l'injecter avec la pointe de l'aiguille placée au-dessus du niveau du réactif. Dans ce cas, aspirez la dernière goutte dans la seringue. Sinon, elle tombera au niveau du septum. La goutte est incluse dans le poids de l'échantillon, mais la teneur en eau de la goutte n'est pas déterminée. Cela conduit à des résultats erronés.

Si l'aiguille est suffisamment longue, vous pouvez immerger la pointe dans le réactif pendant l'addition standard. Dans ce cas, il n'y a pas de dernière goutte à prendre en compte et vous pouvez retirer l'aiguille du récipient de titrage sans étape d'aspiration supplémentaire.

Pas à pas - comment effectuer une détermination du titre :

Ouvrir l'ampoule contenant l'étalon selon les recommandations du fabricant.
Aspirer environ 1 ml de l'étalon dans la seringue.
Retirer la pointe de l'aiguille du liquide et tirer le piston vers l'arrière jusqu'au volume maximal. Balancer la seringue pour la rincer avec l'étalon. Ensuite, éjectez les 1 ml d'étalon dans la poubelle.
Aspirer le reste du contenu de l'ampoule dans l'aiguille.
Retirez tout excès de liquide de l'extérieur de l'aiguille à l'aide d'un mouchoir en papier.
Placer l'aiguille sur une balance et tarer la balance.
Démarrez ensuite la détermination et injectez une quantité appropriée d'étalon à travers le septum dans le récipient de titrage. Veillez à ce que l'étalon soit injecté dans le réactif et non sur l'électrode ou la paroi du récipient de titrage. Cela conduirait à des résultats non reproductibles.
Après l'injection de l'étalon, placer à nouveau la seringue sur la balance.
Entrer le poids de l'échantillon dans le logiciel.

2. Norme relative à l'eau solide

Il n'est pas possible d'ajouter l'étalon d'eau solide à l'aide d'une seringue. Pour cela, d'autres outils sont nécessaires. Ici, des exemples d'un bateau de pesage et de la cuillère Metrohm OMNIS pour la pâte sont montrés.

Placer le bateau de pesée sur la balance, puis tarer la balance. Peser une quantité appropriée de l'étalon solide et tarer à nouveau la balance. Commencez le titrage, retirez rapidement le bouchon avec le septum, ajoutez l'étalon solide et replacez rapidement le bouchon.

Lors de l'ajout de l'étalon, veiller à ce que l'étalon ne colle pas à l'électrode ou aux parois du récipient de titrage. Si cela se produit, agiter doucement le récipient de titrage pour éliminer l'étalon.

Après l'ajout de l'étalon, placez à nouveau le récipient de pesée sur la balance et entrez le poids de l'échantillon dans le logiciel.

3. Eau pure

L'eau pure peut être ajoutée au récipient de titrage soit en poids, soit en volume.

Pour une détermination du titre avec de l'eau pure, seules quelques gouttes sont nécessaires. De si petits volumes peuvent être difficiles à ajouter avec précision, et les résultats dépendent fortement de l'utilisateur. De plus, l'addition par le poids nécessite une balance capable de peser quelques milligrammes. Personnellement, je préfère utiliser des étalons d'eau et je vous suggère d'en faire autant.

En poids :

Remplissez une petite seringue (~1 ml) avec de l'eau. En raison des très petites quantités d'eau pure ajoutées pour la détermination du titre, je recommande d'utiliser une aiguille très fine pour ajouter de petits volumes avec plus de précision. Après avoir rempli la seringue, placez-la sur une balance et tarez-la. Commencez ensuite le titrage et injectez une quantité appropriée d'eau à travers le septum dans le récipient de titrage. Aspirez la dernière gouttelette dans la seringue. Retirez l'aiguille, placez à nouveau la seringue sur la balance et entrez le poids de l'échantillon dans le logiciel.

En volume:

Remplissez une seringue de microlitres avec un volume d'eau approprié. Veillez à ce qu'il n'y ait pas de bulles d'air dans la seringue, car elles fausseraient le résultat. Commencez le titrage et injectez le contenu de la seringue à travers le septum dans le récipient de titrage. Entrez la taille de l'échantillon ajouté dans le logiciel.

Résultats acceptables

Lors des formations, on me demande souvent si le résultat obtenu est acceptable. Je recommande d'effectuer une triple détermination du titre. Idéalement, l'écart-type relatif de ces trois déterminations est inférieur à 0,3 %.

Quelle est la durée d'utilisation du réactif ?

Tant que vous effectuez des déterminations régulières du titre, le changement de titre sera pris en compte dans le calcul et les résultats seront corrects. N'oubliez pas que plus le titre est faible, plus le volume nécessaire à la détermination est important.

Conclusion

J'espère avoir réussi à vous convaincre que la détermination du titre est essentielle pour obtenir des résultats corrects lors du titrage volumétrique Karl Fischer et qu'elle n'est pas si difficile à réaliser.

Si vous avez encore des questions sans réponse, veuillez télécharger notre Bulletin d'application ci-dessous pour obtenir des informations supplémentaires, des conseils et des astuces sur la détermination du titre.

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