Oznaczanie zawartości wody w nafcie za pomocą miareczkowania Karla Fischera

Grupa produktów

Węglowodory, produkty ropopochodne

Ogólne informacje dotyczące grupy produktów

Węglowodory

Nasycone węglowodory można w większości przypadków miareczkować zgodnie ze standardowymi metodami. Aby przezwyciężyć problemy z rozpuszczalnością substancji niepolarnych lub słabo polarnych, konieczne jest dodanie do rozpuszczalnika środka rozpuszczającego. W przypadku węglowodorów długołańcuchowych i cyklicznych zaleca się stosowanie alkoholi długołańcuchowych (np. alkoholu propylowego lub decylowego) lub chloroformu. Toluen, ksylen lub chloroform poprawiają rozpuszczalność związków aromatycznych. Nienasycone węglowodory mogą być zazwyczaj miareczkowane w ten sam sposób. Zakłócenia spowodowane podwójnymi wiązaniami występują tylko w przypadku niektórych bardzo reaktywnych związków. W przypadku zakłóceń (niestabilny punkt końcowy lub jego brak) zamiast metanolu należy stosować rozpuszczalnik alkoholowy niezawierający metanolu (np. CombiSolvent lub CombiSolvent Keto). Zalecane metody to zarówno miareczkowanie wolumetryczne przy użyciu odczynników jedno- lub dwuskładnikowych, jak i analiza kulometryczna. Ta ostatnia jest stosowana głównie w przypadku niskich stężeń wody (< 0,1%).

Produkty naftowe

Produkty naftowe są mieszaninami długołańcuchowych lub aromatycznych węglowodorów. Są one trudno rozpuszczalne w metanolu. Oznaczanie wody metodą Karla Fischera wymaga zatem dodania solubilizatorów. W przypadku lekkich olejów odpowiednie są długołańcuchowe alkohole. Do rozpuszczania cięższych olejów dodaje się toluen, ksylen lub chloroform. Do miareczkowania objętościowego dostępne są specjalne rozpuszczalniki KF do olejów. Ze względu na bardzo niskie stężenie wody zalecane są titranty o niskim współczynniku (2 mg/ml lub 1 mg/ml). Podczas oznaczania kulometrycznego bez membrany do czynnika roboczego można dodać 20% solubilizatora lub 40% solubilizatora do anolitu w przypadku kulometrii z membraną. Należy pamiętać, że oleje są często niejednorodnymi związkami o nierównomiernym rozkładzie wody i dlatego powinny być homogenizowane (np. za pomocą Ultra-Turrax) przed oznaczeniem KF. Dodatki w olejach mogą powodować reakcje uboczne podczas oznaczania KF. W tym przypadku bezpośrednia analiza kulometryczna nie jest możliwa, a miareczkowanie wolumetryczne tylko warunkowo. Alternatywnie można wykorzystać technikę pieca KF w połączeniu z kulometrią, przy czym uwalnianie wody najlepiej osiągnąć w temperaturach od 120 do 140 °C.

 

Informacje specjalne dotyczące próbki i metod

Oznaczanie wody można przeprowadzić objętościowo lub kulometrycznie. Konieczne jest dodanie solubilizatorów (długołańcuchowych alkoholi lub chloroformu).

Miareczkowanie jednoskładnikowe

Odczynniki:

Titrant
188002 Aquastar^® - CombiTitrant 2 - Jednoskładnikowy odczynnik do wolumetrycznego miareczkowania Karla Fischera, 1 mL = ok. 2 mg wody

Rozpuszczalnik
50 mL 188020 Aquastar^® - CombiSolvent Oil - Rozpuszczalnik do wolumetrycznego miareczkowania Karla Fischera z jednoskładnikowymi odczynnikami do olejów
lub
25 mL 188020 Aquastar^® - CombiSolvent Oilbr> lub
25 mL 188009 Aquastar^® - CombiMethanol - Rozpuszczalnik do wolumetrycznego miareczkowania Karla Fischera z jednym odczynnikiem towarzyszącym

Parametry miareczkowania:
Czas mieszania: 60 sek.
Domyślne ustawienia miareczkowania, np.I(pol) = 20 - 50 µA, U(EP) = 100 - 250 mV
Kryterium zatrzymania: dryft < 20 µL/min

Rozmiar próbki: 
10 mL

Procedura:
Medium miareczkujące jest najpierw umieszczane w celi i miareczkowane na sucho za pomocą titranta. Następnie dodaje się próbkę za pomocą strzykawki bez wydrążonej igły (dokładne określenie masy próbki poprzez zważenie strzykawki przed i po wstrzyknięciu) i rozpoczyna się miareczkowanie. Zalecany czas mieszania wynosi 60 sekund.

 

System dwuskładnikowy do miareczkowania

Odczynniki:

Titrant
188011 Aquastar^® - Titrant 2 - Titrant do miareczkowania wolumetrycznego odczynnikami dwuskładnikowymi, 1 mL = ok. 2 mg wody

Rozpuszczalnik
50 mL 188016 Aquastar^® - Rozpuszczalnik oleje i tłuszcze - Rozpuszczalnik do miareczkowania wolumetrycznego Karla Fischera z odczynnikami dwuskładnikowymi dla olejów i tłuszczów
lubamp; tłuszcze
lub
25 ml 188015 Aquastar^® - Rozpuszczalnik - Rozpuszczalnik do wolumetrycznego miareczkowania Karla Fischera odczynnikami dwuskładnikowymi

Parametry miareczkowania:
Czas mieszania: 60 sek.
Domyślne ustawienia miareczkowania, np.I(pol) = 20 - 50 µA, U(EP) = 100 - 250 mV
Kryterium zatrzymania: dryft < 20 µL/min

Rozmiar próbki: 
10 mL

Procedura:
Medium miareczkujące jest najpierw umieszczane w celi i miareczkowane na sucho za pomocą titranta. Następnie próbka jest dodawana za pomocą strzykawki bez wydrążonej igły, dokładne określenie masy próbki poprzez zważenie strzykawki przed i po wstrzyknięciu) i rozpoczyna się miareczkowanie. Zalecany czas mieszania wynosi 60 sekund.

 

Kulometria z membraną

Odczynniki:

Katolit
5 mL 109255 Aquastar^® - Fryta CombiCoulomat - kulometryczny odczynnik Karla Fischera do kuwet z membraną

Anolyte
80 mL 109255 Aquastar^® - Fryta CombiCoulomat - kulometryczny odczynnik Karla Fischera do kuwet z membraną
i
20 mL 102445 Chloroform - jako solubilizator

Parametry miareczkowania:
Czas mieszania: 60 sek.
Domyślne ustawienia kulometru dla celi z membraną:
Dla wskazania punktu końcowego, np.I(pol) = 5 - 10 µA, U(EP) = 50 - 100 mV
Kryterium zatrzymania: dryft < 10 µg/min

Rozmiar próbki: 
2 ml

Procedura:
Odczynnik Karla-Fischera jest umieszczany w przedziale katody i anody celi miareczkowej z membraną. Kulometr jest uruchamiany, a rozpuszczalnik jest miareczkowany na sucho. Po wstępnym miareczkowaniu i ustabilizowaniu dryftu próbka jest wstrzykiwana do celi miareczkowej za pomocą strzykawki bez wydrążonej igły (dokładne określenie masy próbki poprzez zważenie strzykawki przed i po wstrzyknięciu) i rozpoczyna się oznaczanie wody. Zalecany jest czas mieszania wynoszący 60 sekund.

 

Kulometria bez membrany

Odczynniki:

Środek roboczy
80 mL 109257 Aquastar^® - CombiCoulomat fritless - kulometryczny odczynnik Karla Fischera do kuwet z membraną lub bez
i
20 mL 102445 Chloroform - jako solubilizator

Parametry miareczkowania:
Czas mieszania: 60 sek.
Domyślne ustawienia kulometru dla celi bez membrany:
Dla wskazania punktu końcowego, np.I(pol) = 5 - 10 µA, U(EP) = 50 - 100 mV
Kryterium zatrzymania: dryft < 10 µg/min

Rozmiar próbki: 
2 ml

Procedura:
Odczynnik Karla-Fischera jest umieszczany w celi miareczkowej bez membrany. Kulometr jest uruchamiany, a rozpuszczalnik jest miareczkowany na sucho. Po wstępnym miareczkowaniu i ustabilizowaniu dryftu próbka jest wstrzykiwana do celi miareczkowej za pomocą strzykawki bez wydrążonej igły (dokładne określenie masy próbki poprzez zważenie strzykawki przed i po wstrzyknięciu) i rozpoczyna się oznaczanie wody. Zalecany jest czas mieszania wynoszący 60 sekund.