Karl Fischer

 

Karl Fischer La valoración de Karl Fischer  es  es un clásico método usado en química en  química analítica que utiliza una valoración  valoración culombimétrica o volumétrica para determinar trazas de agua de agua en una muestra. Fue inventada en 1935 por el químico alemán Karl Fischer. Existen gran diversidad demuestras. métodos analíticos para la determinación del contenido de agua una en diferentes tipos de Estos pueden basarse en las propiedades físicas, eléctricas o químicas del agua. La determinación de Humedad basada en elmétodo Karl Fischer, es decir según la reacción descubierta por el científico alemán delmismo nombre, es considerada como la más fiable y más ampliamente aceptada

¿Que es el Método Karl Fischer ?  ?  El método Karl Fischer consiste en aplicar la reacción descubierta por el Científico alemán de su mismo nombre, para lo cual se precisan unos reactivos que llevan su mismo nombre (constan de componentes tales como Yodo, óxido de Azufre,pigmentos y alcoholes) que reaccionan selectivamente y de modo cuantitativo con la molécula de agua segúny la reacción: I2+SO2+3Base+ROH+H2O ²> 2Base · HI +Base · HSO4R  HSO4R  El método Karl Fischer puede basarse en dos principios distintos de Aplicación si bien la reacción es la misma: Valoración Coulombimétrica. Valoración Volumétrica.

Cuolombimetría Karl Fischer.  Fischer.  La oxidación electrolítica base de la reacción Karl Fischer tiene lugar cuando se inyecta una muestra en el anolito dando lugar a Yodo como se muestra en la reacción (2).2I- -- 2e ²> I2El yodo generado es proporcional a la electricidad consumida según la Ley de Faraday ,puede establecerse el contenido de agua en base a los Culombios precisados en la oxidación electrolítica.1mg of water = 10.71 coulombs. La tecnología de dos reactivos Coulombimétricos separados mediante diafragma el Catolito situado en el interior del cátodo y el anolito situado en la celda de reacción.

 

  Principio:   Principio: El método Karl Fischer se utiliza como método de referencia para numerosas sustancias. Se trata de un procedimiento de análisis químico basado en la oxidación de dióxido de azufre con yodo en una solución de hidróxido metílico. La valoración se puede realizar de forma volumétrica o coulométrica. En el método volumétrico se añade una solución Karl Fischer que contiene yodo hasta que se advierte la primera traza de yodo sobrante. La cantidad de yodo convertido se determina a partir del volumen en bureta de la solución Karl Fischer con contenido en yodo. La valoración volumétrica se basa en los mismos principios que la valoración culombimétrica, salvo que la solución del ánodo anterior ahora se utiliza como solución valorante. El valorante se compone igualmente de un alcohol (ROH), una base (B), SO 2 y de I2 en concentración conocida. Se consume un mol de I 2 por cada mol de H2O. La reacción de valoración procede como anteriormente, y el punto final puede establecerse visualmente por el color café dado por el exceso de reactivo, pero es más común que se determine por un método electroanalítico como el descrito anteriormente. El reactivo se valora periódicamente mediante la titulación de soluciones estándar de agua en metanol o bien un estándar de  tartrato de sodio dihidratado  dihidratado 

En el método coulométrico, coulométrico, el yodo que toma parte en la reacción se genera directamente en la célula de valoración por oxidación electroquímica de yoduro hasta que se detecta una traza de yodo sin reaccionar. Puede utilizarse la ley de Faraday para calcular la cantidad de yodo generado a partir de la cantidad de electricidad consumida. el  ánodo El compartimento principal de la celda de valoración contiene en el  ánodo  el valorante (reactivo de Karl Fischer) más la solución del analito. El reactivo de Karl Fischer es un tipo de disolución estándar de iodo para la determinación de agua. agua.2 Este reactivo está constituido por  I2, una base (B) normalmente  normalmente imidazol imidazol  o piridina piridina  y SO2 en proporción 1:3:10, disueltos en un alcohol (ROH), el más utilizado suele ser el  el  metanol metanol  anhidro anhidro..  La celda de valoración consta también de un pequeño compartimento con un (ánodo) sumergido en la solución del ánodo del compartimento principal. Los dos compartimentos están separados por una membrana permeable a los iones. La fuerza del reactivo está determinada por su contenido de iodo. El ánodo de platino genera I2 cuando se proporciona corriente eléctrica al circuito. La reacción neta como se muestra a continuación es la oxidación de un mol de SO 2 por cada mol de I2 consumido. Un mol de I2 se consume por cada mol de H2O. En otras palabras, se consumen 2 moles de electrones por cada mol de agua. B·I2 + B·SO2 + B + H2O → 2BH+I− + BSO3  BSO3 + ROH → BH +ROSO3−  Si utilizamos piridina (C5H5N) y metanol (CH3OH), la reacción global quedaría de la forma: I2 + SO2 + CH3OH + 3 C5H5N + H2O → 2 C 5H5NH+I- + C5H5NH+SO4CH3- 

 

El iodo se reduce a ion i on ioduro y el dióxido de azufre se oxida al complejo de ion sulfato. Para que tenga lugar la reacción es imprescindible la presencia de agua. El punto final se detecta la mayoría de las veces mediante un método  bipotenciométrico método bipotenciométrico.. Un segundo par de electrodos de Pt están sumergidos en la solución de ánodo. El circuito detector mantiene una corriente constante entre los dos electrodos del detector durante la valoración. Antes del punto de equivalencia, la solución contiene I- pero poco I2. En el punto de equivalencia, aparece un exceso de I2 y una abrupta caída del potencial marca el punto final. La cantidad de corriente necesaria para generar el I 2 a fin de alcanzar el punto final puede utilizarse para calcular la cantidad de agua en la muestra original.

Aplicación:   Aplicación:  La valoración Karl Fischer es un método de determinación de la humedad específico para el agua y apto para muestras con un gran contenido en humedad (análisis por volumetría) o con contenidos de agua dentro del margen ppm (coulometría). Se desarrolló originalmente para líquidos no acuosos, pero es apta también para sólidos, si son solubles o si el agua que contienen puede eliminarse calentándolos en una corriente de gas o mediante extracción. Ventajas:   Ventajas: Es un método de referencia exacto; la coulometría es apta también para analizar trazas y detectar agua La popularidad de la titulación de Karl Fischer se debe en gran parte, a varias ventajas prácticas que tiene sobre otros métodos de determinación de la humedad, incluyendo:    Alta exactitud exactitud y precisión precisión   Selectividad para el agua   Requiere sólo pequeñas cantidades de muestra   Fácil preparación de la muestra    Análisis de corta dur duración ación   Rango de medición casi ilimitado (1 ppm a 100%)   Utilidad para el análisis de:   Sólidos

      



Líquidos Gases Independencia de la presencia de otros compuestos volátiles Facilidad de automatización    

 

   

 

La ventaja más importante del método de Karl Fischer sobre los métodos térmicos de determinación de humedad por pérdida en el secado convencional es su especificidad para el agua. La pérdida por desecación detecta la pérdida de cualquier sustancia  sustancia  volátil volátil.. 

Restricción:   Restricción:  El método de trabajo debe adaptarse a la muestra específica.

 

  Bibliografía

sebastian hernandez. hernandez. (2013). equipo karl fisher . 13 de mayo, de blog Sitio web: http://karlfisher-equipo1.blogspot.mx/ http://karlfisher-equip o1.blogspot.mx/   wikipedia. (2011). karl fisher . mayo 16, de wikipedia Sitio web: https://es.wikipedia.org/wik i/Valoraci%C3%B3n_de_ 3%B3n_de_Karl_Fischer Karl_Fischer   https://es.wikipedia.org/wiki/Valoraci%C realizado por el equipo 6 Mayra lucia Alfaro miron Frida A. gonzalez secchi Gabriela Montalvo gracia Adriana saddai rosado mateo Lizeth Guadalupe ruiz Dorantes Tania Isabel ruiz lorenzana Daniela silvestre mercader