Karl Fischer Titrasyonunda Titer Tayini
11 May 2020
Ürün
tr_TR
Su standardı, katı su standardı veya saf su ile Karl Fischer titrasyonunda titr tayinleri.
Makaleyi paylaş
Titer tayini olmadan doğru sonuçlar elde edemezsiniz. Aynı durum volümetrik Karl Fischer (KF) titrasyonları için de geçerlidir. Bu blog makalesinde aşağıdaki konular ele alınmıştır (İhtiyacınız olan konu içeriğine doğrudan gitmek için aşağıda yer alan bağlantıları kullanın):
- Neden titer tayini yapmalıyım?
- Titer Tayini Ne Sıklıkla Yapılmalıdır?
- Titer tayini için hangi ekipmana ihtiyacım var?
- Titer tayini nasıl yapılır?
- Kabul edilebilir sonuçlar
- Reaktif ne kadar süre kullanılabilir?
Potansiyometrik titrasyonlar için titr tayinleri hakkında bilgi edinmek için, aşağıdaki makalemizi okuyabilirsiniz.
Neden titr tayini yapmalıyım?
Bu sorunun yanıtı oldukça basittir. Bir KF titrantının titeri bilinmeden, numunenin su içeriği doğru şekilde hesaplanamaz. Karl Fischer titrasyonunda titer, 1 mL titrant ile titre edilebilen su miktarını (mg cinsinden) ifade eder. Bu nedenle KF titeri “mg/mL” birimine sahiptir.
Şöyle düşünebilirsiniz: “Tamam, o hâlde titeri belirleyelim. Bu çok zahmetli değil ve bir kez belirledikten sonra titer değerini bilir, tekrar titer tayini yapmama gerek kalmaz.”
Bu düşünce kulağa oldukça hoş gelse de, gerçek durum biraz farklıdır. Titer tayininin düzenli aralıklarla yapılması gerekir. Kapalı şişelerde Karl Fischer titrantları oldukça stabildir ve titer değeri kayda değer şekilde değişmez. Ancak şişe açıldığında, KF titrantı belirgin şekilde değişmeye başlar. Şişeye hava girer ve 1 litre havanın birkaç miligram su içerdiği göz önünde bulundurulduğunda, bu nemin titer üzerinde etkili olacağı açıktır. Nemli havanın titranta girmesini önlemek için, şişe kullanımdan sonra orijinal kapağıyla sıkıca kapatılmalı ya da 0,3 nm gözenek çapına sahip moleküler elek içeren bir absorber tüp ile korunmalıdır.
Sıcaklık değişimleri de titer üzerinde etkilidir. Titrant sıcaklığının 1 °C artması, hacim genleşmesi nedeniyle titerde yaklaşık %0,1’lik bir azalmaya yol açar. Bu durum, laboratuvar sıcaklığının gün içinde dalgalandığı koşullarda mutlaka dikkate alınmalıdır.
Unutulmamalıdır ki; titrasyon sistemi gece boyunca durdurulduğunda, hortumlar ve silindir içindeki reaktif etkilenir ve bu reaktif artık şişedeki titrant ile karşılaştırılabilir değildir. Bu nedenle, ilk titrasyondan önce tüm hortumların yıkanmasını sağlayan bir hazırlık (preparasyon) adımının çalıştırılması önerilir.
Titer Tayini Ne Sıklıkla Yapılmalıdır?
Bu soru oldukça sık sorulmaktadır, ancak ne yazık ki tek ve basit bir yanıtı yoktur. Başka bir ifadeyle, titer tayini için her durumda geçerli sabit bir zaman aralığı önermek mümkün değildir. Titer tayini sıklığı çeşitli faktörlere bağlıdır:
- Kullanılan reaktifin tipi (İki bileşenli titrantlar, tek bileşenli titrantlara kıyasla daha stabildir.)
- Titrasyon kabı ile titrant şişesi arasındaki bağlantıların sızdırmazlığı
- Numunedeki su içeriğinin hangi doğruluk düzeyinde belirlenmesi gerektiği
Başlangıç aşamasında, titer tayininin günlük olarak yapılması önerilir. Birkaç gün sonra titerin stabil kaldığı mı yoksa azalma gösterdiği mi netleşecektir. Bu gözlemler doğrultusunda, ardışık titer tayinleri arasındaki zaman aralığı ayarlanabilir.
Volumetrik KF titrasyonu için tam donanımlı bir titratöre ve Karl Fischer reaktiflerine (titrant ve çözücü) ihtiyaç vardır.
Doğru bir titer tayini için bir diğer ön koşul, en az 0,1 mg çözünürlüğe sahip analitik bir terazidir.
Son olarak, bilinen miktarda su içeren bir standarda ve bu standardın titrasyon kabına eklenmesini sağlayacak bazı yardımcı araçlara ihtiyaç duyulur.
Bu yardımcı araçlar bir sonraki bölümde ele alınacaktır.
Titer Tayini Nasıl Yapılır?
Titer tayini için üç farklı su standardı kullanılabilir. Çeşitli reaktif tedarikçilerinden temin edilebilen sıvı ve katı standartlar mevcuttur. Üçüncü seçenek ise her laboratuvarda bulunan saf sudur. Aşağıda, bu üç standardın ayrı ayrı nasıl kullanılacağı daha ayrıntılı olarak ele alınacaktır. Uygun numune miktarlarının belirlenmesi için ise aşağıda yer alan bağlantıdan ücretsiz Uygulama Bülteni indirilebilir.
1. Sıvı su standardı
Sıvı su standardının eklenmesi için şırınga ve iğne gereklidir.
Sıvı standardı eklemenin iki farklı yöntemi vardır. İğnenin ucu reaktif seviyesinin üzerinde olacak şekilde enjeksiyon yapmak: Bu durumda, son damlayı şırıngaya geri çekmeniz gerekir. Aksi takdirde damla septuma düşer. Bu damla örnek ağırlığına dahil edilir, ancak içindeki su miktarı belirlenmez ve bu da yanlış sonuçlara yol açar..
İğne yeterince uzunsa, ucunu reaktifin içine batırarak ekleme yapmak: Bu yöntemde son damlayı dikkate almak gerekmez. Standard ekleme tamamlandıktan sonra, iğneyi titrasyon kabından ek bir aspirasyon yapmadan çıkarabilirsiniz.
Adım Adım – Titer tayini nasıl yapılır:
- Standart içeren ampulü üretici tarafından önerildiği şekilde açın.
- Yaklaşık 1 mL standardı şırıngaya aspirasyon yaparak çekin.
- İğne ucunu sıvıdan çıkarın ve pistonunu maksimum hacme çekin. Şırıngayı sallayarak standart ile çalkalayın. Ardından 1 mL standardı atık kabına boşaltın.
- Ampulde kalan içeriği iğneye çekin.
- İğnenin dış yüzeyindeki fazla sıvıyı kağıt havlu ile silin.
- İğneyi terazinin üzerine yerleştirin ve teraziyi tara.
- Titer tayinine başlayın ve uygun miktarda standardı septumdan titrasyon kabına enjekte edin. Lütfen standardın elektrot veya titrasyon kabı duvarına değil, reaktifin içine enjekte edildiğinden emin olun; aksi takdirde tekrarlanabilir olmayan sonuçlar elde edilir.
- Standardı enjekte ettikten sonra, şırıngayı tekrar teraziye yerleştirin.
- Numune ağırlığını yazılıma girin.
2. Katı su standardı
Katı su standardı şırınga ile eklenemez. Bunun için farklı araçlar gereklidir. Burada, bir tartım kabı ve Metrohm OMNIS macun kaşığı örnekleri gösterilmektedir.
Katı su standardını tartım kabına yerleştirip teraziyi taradıktan sonra, uygun miktarda standardı kaba ekleyin ve teraziyi tekrar tarayın. Titrasyona başlarken septumlu tıpayı hızlıca çıkarın, katı standardı titrasyon kabına ekleyin ve tıpayı hızla yerine geri takın.
Standardı eklerken, elektrot veya titrasyon kabı duvarına yapışmadığından emin olun; eğer yapışırsa, standardı yıkamak için titrasyon kabını nazikçe çalkalayın.
Standardın eklenmesinden sonra tartım kabını tekrar teraziye yerleştirip numune ağırlığını yazılıma girin.
3. Saf su
Saf su, titrasyon kabına ağırlık veya hacim olarak eklenebilir.
Titer tayini için saf su kullanıldığında, sadece birkaç damla yeterlidir. Bu kadar küçük hacimlerin hassas bir şekilde eklenmesi zor olabilir ve sonuçlar büyük ölçüde kullanıcının uygulamasına bağlıdır. Ayrıca, ağırlıkla ekleme yapılacaksa, birkaç miligram tartabilecek bir terazinin olması gerekir. Ben şahsen su standartları kullanmayı tercih ediyorum ve sizlere de aynı yöntemi kullanmanızı öneriyorum.
Ağırlık olarak:
Yaklaşık 1 mL hacmindeki küçük bir şırıngayı su ile doldurun. Titer tayini için eklenen saf su miktarının çok küçük olmasından dolayı, küçük hacimleri daha hassas ekleyebilmek için çok ince bir iğne kullanmanızı öneririm. Şırınga doldurulduktan sonra, şırıngayı terazinin üzerine yerleştirin ve teraziyi tara. Ardından titrasyona başlayın ve uygun miktarda suyu septumdan titrasyon kabına enjekte edin. Son damlayı tekrar şırıngaya aspirasyon yaparak geri çekin. İğneyi çıkardıktan sonra şırıngayı tekrar terazinin üzerine koyun ve numune ağırlığını yazılıma girin.
Hacim olarak:
Mikrolitre şırıngayı uygun miktarda su ile doldurun. Şırıngada hava kabarcığı olmadığından emin olun, çünkü kabarcıklar sonucu yanlışlaştırabilir. Ardından titrasyona başlayın ve şırınga içeriğini septumdan titrasyon kabına enjekte edin. Eklenen numune miktarını yazılıma girin.
Kabul edilebilir sonuçlar
Eğitimler sırasında, sıklıkla elde edilen sonucun kabul edilebilir olup olmadığı sorulmaktadır. Ben, titer tayininin üç kez tekrarlanmasını öneriyorum. İdeal olarak, bu üç tespit sonucu için göreceli standart sapma (%RSD) 0,3’ten küçük olmalıdır.
Reaktif ne kadar süreyle kullanılabilir?
Titer tayinlerini düzenli olarak yaptığınız sürece, titer değişimi hesaplamalara dahil edilecek ve sonuçlar doğru olacaktır. Sadece şunu unutmayın: Titer ne kadar düşükse, tayin için o kadar fazla hacim kullanmanız gerekir.
Sonuç
Umarım, sizi volumetrik Karl Fischer titrasyonunda doğru sonuçlar elde edebilmek için titer tayininin ne kadar önemli olduğunu ve bunun uygulanmasının o kadar da zor olmadığını ikna edebilmişimdir.
Hâlâ cevap bulamadığınız sorularınız varsa, aşağıdan Uygulama Bültenimizi indirerek titer tayini ile ilgili ek bilgiler, ipuçları ve püf noktalarına ulaşabilirsiniz.
