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卡尔费休法 水分测定注意事项

日期:2020-05-31 22:26
浏览次数:8120
摘要:


卡尔费休法测水详解-2

有机溶剂含量的影响

在甲醇或乙醇体系(质子体系)中,水和碘能够按照1:1的化学计量方式进行反应,而在质子惰性体系中,水和碘会按照大于1:1的化学计量方式进行反应。随着醇的碳链的增长,这种惰性会越来越强。

Karl Fischer辅助试剂及作用

氯仿,二甲苯

其作用是为脂肪类,油类等难溶于甲醇的物质提供一个良好的溶解体系。另外氯仿还为无机盐类中的水分提供一个良好的分散体系。

甲酰胺

为粘稠,不溶类的物质提供一个分散体系,并萃取物质中的水分,使其较快的参与到反应中来。如:苯酚尿素甲醛树脂,常规状况下,测定水含量需要30分钟,而在高温下,加入甲酰胺只需要4-6分钟。可以溶解极性样品。

酸,碱

调节体系的pH值,使其在合适的范围内进行滴定。

卡尔费休滴定的辅助手段

温度控制:

低温——对于有些氧化性很强的物质,存在常温下不断的消耗碘的副反应,低温能够较好的抑制这种副反应,这时便采用低温的方式进行检测。

高温——对于一些难溶物质,如塑料、食品、蛋白质,在高温下有利于内部水分的分散,配合甲酰胺,其滴定时间会大大缩短。

试剂与样品不直接接触:

特殊的库仑法测定——卡氏炉

不同化合物中的水分检测

烃、醇、醚

卤代烃 酚 酮 醛 羧酸 羧酸酯,羧酸盐 含N的化合物 含S的化合物 含B的化合物 硅烷,硅烷醇 过氧化物 无机盐 无机酸

 

样品的处理原则

对于不同的样品而言,使用卡尔费休进行水分测定,对于选择什么试剂,选用什么仪器。应遵循几个原则:

1、要尽量保证样品在体系中能够溶解,通过选择合适的溶剂或添加增溶剂等方法来实现。

2、如果样品属于不溶物质,那么应通过一些辅助方法或加入辅助试剂,让样品的水分能够充分的分散到体系当中。

3、样品不能与试剂发生干扰卡尔费休化学计量的副反应,如果发生副反应,应选用合适的试剂,辅助试剂来抑制这种副反应,或者选择辅助设备进行检测。

4、应根据样品的特性来选择合适的仪器。

卡尔费休常见问题

卡尔费休滴定出现异常的产生因素:

1、卡尔费休的化学计量受到影响:样品中的水与碘单质应该以1:1 反应,如果出现此计量受到破坏;或者体系pH值不在合理的范围内。此时实验结果就会受到影响。

2、仪器出现问题,仪器没有通过有效手段将反应体系与外界隔绝起来。或者电极出现污染。

试剂的处理

在使用中,对现成的卡尔费休试剂进行适当的处理,可节约操作时间,并方便使用,所以针对自己的样品,应配制合适的测试体系。

1、减少试剂本身的含水量。

将分子筛灼烧后,加入到溶剂(容量法)中。可以降低溶剂体系中的含水量,以减少预滴定的时间并可节约滴定剂。

2、配制溶解能力较强的试剂。

将试剂(容量法的溶剂,库伦法的阳极液)与氯仿或二甲苯混合,要注意氯仿的含量不能使滴定中的化学计量改变。

3、配制具有缓冲能力的试剂

对于一般的弱酸(碱)性样品,容量法可以使用HYDRANAL-Solvent或HYDRANAL-Buffer作溶剂,但对于较强酸性(碱性)样品或者在库仑法中使用,可以另外配制缓冲试剂。将固体的缓冲物质与试剂混合(容量法的溶剂,库伦法的阳极液)加入固体的缓冲物质的量要根

据自己的样品进行计算。

样品的取样量

控制每次检测样品的量对卡尔费休滴定具有很重要的意义,并能帮你选择合适的检测方式。

1、样品的*小量

每次取样的*小量至少要保证其含水量大于仪器的分辨率,以及考虑到漂移所带来的影响。 容量法水分仪的分辨率与滴定管的分辨率,试剂的滴定度有关。 库仑法水分仪的分辨率与*小电流有关。

2、样品的*大量

每次取样的*大量要保证其含水量不会超过体系的水容量(容量法),试剂所能测定*大含水量(库仑法)以及滴定杯的容量。如果样品与试剂存在副反应或pH值太高(太低),还要考虑到这些因素,加样量的范围要相应的变窄。

标准水的使用

由于卡尔费休试剂的滴定度会随时间的变化而变化,因此,就需要我们对试剂和整个仪器系统进行标定。*普遍的方法就是使用蒸馏水进行标定,但使用蒸馏水有一个很大的缺点,由于进样量往往都很小,所以容易产生较大的误差。

所以,建议使用已经商品化的标准水试剂。

选择标准水试剂大致可以按照所使用的仪器进行选择。

容量法:HYDRANAL-Standard 5.00(液体)含水量5.00± 0.02mg/ml

HYDRANAL—Water Standard 10.0 (液体)含水量10.0mg/g

HYDRANAL-Standard sodium tartrate-2-hydrate(固体)

含水量15.66 ±0.05%

库仑法:HYDRANAL—Water Standard 1.00 (液体)含水量1.00mg/g

HYDRANAL—Water Standard 0.10 (液体)含水量0.10mg/g

卡氏炉:HYDRANAL—Water Standard KF-Oven(固体)含水量5.55%

标准水的选择可以根据实际应用灵活变化。

食品

对于食品中的水分含量,建议使用容量法进行滴定,由于食品中含有细胞结构,释放水分较缓慢,应通过一些辅助手段来进行检测,食品中很少会含有能引起副反应的物质。所以辅助手段主要的目的一般都是增溶或促进水分散。

碳水化合物 脂肪和脂肪类物质 乳制品和蛋白质 蔬菜类食品 面粉及其制品 巧克力,糖果及口香糖

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卡尔费休滴定法已经成为药品含水量测定的标准方法。 如:欧洲药典(Pharm.Europe);美国药典(USP) 欧洲药典中介绍了的卡尔费休试剂配置方法,但含有吡啶,有时候需要自己配制,但欧洲药典也允许使用其他试剂,而在美国药典中几乎没有这方面的限制。在药典中介绍了用于各种产品(欧洲药典442种,美国药典285种)分析的正确方法,HYDRANAL系列的卡尔费休试剂可用于所有这些分析方法。

草药的萃取物 栓剂 药膏和霜类 与卡尔费休试剂有副反应的** 药片样品 静脉注射的粉剂

化妆品 含油和脂肪的化妆品 以水或酒精为基质的化妆品 爽身粉 指甲油、指甲油去除剂 婴儿油、杏仁油

工业产品 水压油、绝缘油、变压器油 电动机油、润滑油 矿物油(原油,重油)

碳氢化合物

涂料、油漆和粘合剂 塑料

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