ابتکار تجهیز آزما

دستگاه کارل فیشر چیست

برای اندازه‌گیری دقیق میزان رطوبت در مواد مختلف، از روش‌ها و دستگاه‌های متنوعی استفاده می‌شود. یکی از دقیق‌ترین و پرکاربردترین این روش‌ها، تیتراسیون کارل فیشر است. این دستگاه با استفاده از واکنش شیمیایی بین آب و معرف دستگاه، مقدار آب موجود در نمونه را با دقت بالا اندازه‌گیری می‌کند.

آب، یکی از اجزای اصلی بسیاری از مواد است و حضور آن در مقادیر مختلف می‌تواند تأثیر قابل توجهی بر خواص فیزیکی و شیمیایی مواد داشته باشد. به عنوان مثال، وجود رطوبت در مواد غذایی می‌تواند منجر به فساد و کاهش کیفیت آن‌ها شود، در حالی که در صنعت داروسازی، کنترل دقیق میزان رطوبت برای حفظ اثربخشی و پایداری داروها ضروری است.

در این مقاله، می‌پردازیم که کارل فیشر چیست، اصول عملکرد آن، انواع مختلف این دستگاه، مزایا و معایب آن، کاربردهای آن در صنایع مختلف و در آخر به معرفی دستگاه کارل فیشر ایرانی، تولید شده در شرکت دانش بنیان ابتکار تجهیز آزما می پردازیم.

روش کارل فیشر در سال ۱۹۳۵ توسط شیمیدان آلمانی، کارل فیشر، ابداع شد. این روش در ابتدا برای اندازه‌گیری میزان آب در متانول استفاده می‌شد، اما به سرعت به عنوان یک روش استاندارد برای اندازه‌گیری رطوبت در طیف گسترده‌ای از مواد شناخته شد.

اندازه گیری آب به روش کارل فیشر

اساس کار دستگاه بر پایه واکنش شیمیایی بین آب و معرف است. این معرف شامل ید، دی اکسید گوگرد، یک باز (معمولاً ایمیدازول یا پیریدین) و یک حلال (معمولاً متانول) است. واکنش اصلی به صورت زیر است:

CH3OH + SO2 + 3 RN → [RNH]SO3CH3 + 2 RN

[RNH]SO3CH3 + 2 RN + H2O + I2 → 2 [RNH]I + [RNH]SO4CH3

در این واکنش، یک مولکول آب با یک مولکول ید واکنش می‌دهد. بنابراین، با اندازه‌گیری مقدار ید مصرف شده در واکنش، می‌توان مقدار آب موجود در نمونه را محاسبه کرد.

دستگاه کارل فیشر به طور خودکار مقدار ید مورد نیاز برای واکنش با آب موجود در نمونه را اضافه می‌کند و با استفاده از یک سیستم تشخیص نقطه پایانی، پایان واکنش را مشخص می‌کند. سپس، با استفاده از اطلاعات مربوط به مقدار ید مصرف شده، دستگاه مقدار آب موجود در نمونه را محاسبه و نمایش می‌دهد.