Íme a Karl Fischer módszer kulcsfontosságú összetevőinek lebontása:
1. Karl Fischer reagens: Ez egy olyan megoldás, amely a következőket tartalmazza:
* Jód: Az elsődleges reagens, amely reakcióba lép vízzel.
* Kén-dioxid (SO2): Redukálószer, amely jóddal reagálva jodidionokat képez.
* Bázis (pl. imidazol): Reagens, amely kén-dioxiddal reagálva szulfitiont képez.
* Egy oldószer: Jellemzően metanol vagy etanol.
2. Minta: Az elemzett anyag víztartalma szempontjából.
3. Reakció: A Karl Fischer reakció a következő lépéseket tartalmazza:
* A jód vízzel reagál kén-dioxid és bázis jelenlétében.
* Ez a reakció jódot és vizet fogyaszt sztöchiometrikus arányban (1:1).
* A reakció végpontját a jódfelesleg jelenléte határozza meg, amely különféle módszerekkel (pl. színváltozás, coulometriás detektálás) kimutatható.
4. Víztartalom meghatározása: Az elfogyasztott Karl Fischer reagens mennyisége egyenesen arányos a minta víztartalmával. Ezt az információt használják fel a minta víztartalmának kiszámításához, jellemzően tömegszázalékban kifejezve.
Különböző technikák:
* Térfogati Karl Fischer titrálás: A mintában lévő vízzel való reakcióhoz szükséges Karl Fischer-reagens térfogatát közvetlenül mérjük.
* Kolometriás Karl Fischer titrálás: A reakcióhoz szükséges jódot elektrokémiai úton állítják elő. A víz mennyiségét ezután a felhasznált villamos energia mennyiségének mérésével határozzák meg.
Összességében a Karl Fischer-módszer hatékony módszer a különböző minták víztartalmának meghatározására, a gyógyszerektől az üzemanyagokig és más anyagokig.