Valoració de Karl Fischer

Archiu:KF Titrator.jpg

Valoració de Karl Fischer

Archiu:Caps block 0 Titrator.jpg

Un titulador de Karl Fischer.

La valoració de Karl Fischer és un método usat en química analítica per a la determinació de traces d'aigua en composts orgànics, és dir, en mijos anhidros. La valoració es pot portar a terme per mig de culombimetría o per mig d'anàlisis volumètric per mig d'una dissolució de yodo, diòxit de sofre i piridina en metanol absolut (reactiu de Karl Fischer). El nom es deu al químic alemà Karl Fischer, que ho va estudiar i va posar a punt en 1935.

Valoració columbimétrica

L'compartimento principal de la cela de valoració conté en l'ànodo el valorante (reactiu de Karl Fischer) més la solució del analito. El reactiu de Karl Fischer és un tipo de dissolució estàndar de yodo per a la determinació d'aigua. Este reactiu està constituït per I₂, una base (B) normalment imidazol o piridina i SO₂ en proporció 1:3:10, dissolts en un alcohol (ROH), el més utilisat sol ser el metanol anhidro.

La cela de valoració consta també d'un chicotet compartimento en un (ànodo) sumergit en la solució de l'ànodo de l'compartimento principal. Els dos compartimento estan separats per una membrana permeable als ions. La força del reactiu està determinada pel seu contingut de yodo.

L'ànodo de platí genera I₂ quan es proporciona corrent elèctrica al circuit. La reacció neta com es mostra a continuació és l'oxidació d'un mol de SO₂ per cada mol d'I₂ consumit. Un mol d'I₂ es consumix per cada mol d'H₂O. En atres paraules, es consumixen 2 moles d'electrons per cada mol d'aigua.

B·I₂ + B·SO₂ + B + H₂O → 2BH⁺I⁻ + BSO₃

BSO₃ + ROH → BH⁺ROSO₃⁻

Si utilisem piridina (C₅H₅N) i metanol (CH₃OH), la reacció global quedaria de la forma:

I₂ + SO₂ + CH₃OH + 3 C₅H₅N + H₂O → 2 C₅H₅NH⁺I^- + C₅H₅NH⁺SO₄CH₃^-

El yodo es reduïx a ion yodur i el diòxit de sofre es oxida al complex de ion sulfat. Per a que tinga lloc la reacció és imprescindible la presència d'aigua.

El punt final es detecta la majoria de les voltes per mig d'un método bipotenciométrico. Un segon parell d'electrodos de Pt estan sumergits en la solució d'ànodo. El circuit detector manté una corrent constant entre els dos electrodos del detector durant la valoració. Abans del punt d'equivalència, la solució conté I^- pero poc I₂. En el punt d'equivalència, apareix un excés d'I₂ i una abrupta caiguda del potencial marca el punt final. La cantitat de corrent necessària per a generar l'I₂ a fi d'alcançar el punt final pot utilisar-se per a calcular la cantitat d'aigua en la mostra original.

Valoració volumètrica

La valoració volumètrica es basa en els mateixos principis que la valoració culombimétrica, llevat que la solució de l'ànodo anterior ara s'utilisa com a solució valorante. El valorante es compon igualment d'un alcohol (ROH), una base (B), SO₂ i d'I₂ en concentració coneguda.

Es consumix un mol d'I₂ per cada mol d'H₂O. La reacció de valoració procedix com anteriorment, i el punt final pot establir-se visualment pel color café donat per l'excés de reactiu, pero és més comú que es determine per un método electroanalítico com el descrit anteriorment. El reactiu es valora periòdicament per mig de la titulació de solucions estàndar d'aigua en metanol o be un estàndart de tartrato de sodi dihidratado