Tässä on erittely Karl Fischer -menetelmään liittyvistä avainkomponenteista:
1. Karl Fischer -reagenssi: Tämä on ratkaisu, joka sisältää:
* Jodi: Ensisijainen reagoiva aine, joka reagoi veden kanssa.
* Rikkidioksidi (SO2): Pelkistävä aine, joka reagoi jodin kanssa muodostaen jodidi-ioneja.
* Emäs (esim. imidatsoli): Reagenssi, joka reagoi rikkidioksidin kanssa muodostaen sulfiitti-ionin.
* Liuotin: Tyypillisesti metanoli tai etanoli.
2. Esimerkki: Materiaalin vesipitoisuus analysoidaan.
3. Reaktio: Karl Fischerin reaktio sisältää seuraavat vaiheet:
* Jodi reagoi veden kanssa rikkidioksidin ja emäksen läsnä ollessa.
* Tämä reaktio kuluttaa jodia ja vettä stoikiometrisessä suhteessa (1:1).
* Reaktion päätepiste määräytyy ylimääräisen jodin läsnäolon perusteella, joka voidaan havaita eri menetelmillä (esim. värinmuutos, kulometrinen havaitseminen).
4. Vesipitoisuuden määrittäminen: Kulutetun Karl Fischer -reagenssin määrä on suoraan verrannollinen näytteen vesipitoisuuteen. Näitä tietoja käytetään sitten näytteen vesipitoisuuden laskemiseen, joka ilmaistaan tyypillisesti painoprosentteina.
Eri tekniikat:
* Volumetrinen Karl Fischer -titraus: Näytteessä olevan veden kanssa reagoimiseen tarvittava Karl Fischer -reagenssin tilavuus mitataan suoraan.
* Kulometrinen Karl Fischer -titraus: Reaktioon tarvittava jodi syntyy sähkökemiallisesti. Veden määrä määritetään sitten mittaamalla käytetyn sähkön määrä.
Kaiken kaikkiaan Karl Fischer -menetelmä on tehokas tekniikka vesipitoisuuden määrittämiseen eri näytteistä lääkkeistä polttoaineisiin ja muihin materiaaleihin.