Här är en uppdelning av nyckelkomponenterna som är involverade i Karl Fischer-metoden:
1. Karl Fischer-reagens: Detta är en lösning som innehåller:
* Jod: Den primära reaktanten som reagerar med vatten.
* Svaveldioxid (SO2): Ett reduktionsmedel som reagerar med jod för att bilda jodidjoner.
* Bas (t.ex. imidazol): Ett reagens som reagerar med svaveldioxid för att bilda en sulfitjon.
* Ett lösningsmedel: Typiskt metanol eller etanol.
2. Exempel: Materialet som analyseras för dess vattenhalt.
3. Reaktion: Karl Fischer-reaktionen innefattar följande steg:
* Jod reagerar med vatten i närvaro av svaveldioxid och en bas.
* Denna reaktion förbrukar jod och vatten i ett stökiometriskt förhållande (1:1).
* Slutpunkten för reaktionen bestäms av närvaron av överskott av jod, vilket kan detekteras med olika metoder (t.ex. färgförändring, kulometrisk detektering).
4. Bestämning av vatteninnehåll: Mängden Karl Fischer-reagens som förbrukas är direkt proportionell mot vattenhalten i provet. Denna information används sedan för att beräkna vattenhalten i provet, vanligtvis uttryckt i viktprocent.
Olika tekniker:
* Volumetric Karl Fischer Titrering: Den volym av Karl Fischer-reagens som krävs för att reagera med vattnet i provet mäts direkt.
* Koulometrisk Karl Fischer-titrering: Jodet som behövs för reaktionen genereras elektrokemiskt. Mängden vatten bestäms sedan genom att mäta mängden el som används.
Sammantaget är Karl Fischer-metoden en kraftfull teknik för att bestämma vattenhalten i olika prover, från läkemedel till bränslen och andra material.