2.5.32 Coulometrická titrace, mikrometoda

1999

Princip metody

Coulometrická titrace vody je založena na kvantitativní reakci vody s oxidem siřičitým a jodem v bezvodém prostředí za přítomnosti zásady s dostatečnou tlumicí kapacitou. Na rozdíl od odměrné metody uvedené ve stati (2.5.12) je jod produkován elektrochemicky v reakční nádobce oxidací jodidu. Jod generovaný na anodě reaguje okamžitě s vodou a oxidem siřičitým, které jsou obsaženy v reakční nádobce. Množství vody v látce je přímo úměrné množství elektrického náboje spotřebovaného do bodu ekvivalence titrace. Když všechna voda v nádobce (stanovené látce) zreagovala, je dosaženo bodu ekvivalence a objeví se nadbytek jodu. 1 mol jodu odpovídá 1 molu vody, množství elektrického náboje 10,71 C odpovídá 1 mg vody.

Vlhkost ze systému je odstraněna předchozí elektrolýzou. Jednotlivá stanovení se mohou provádět po sobě ve stejném roztoku zkoumadel za následujících podmínek:

• každá složka zkoušené směsi je kompatibilní s dalšími složkami,
• neprobíhají žádné další reakce,
• objem a vodní kapacita elektrolytového zkoumadla jsou dostatečné.

Coulometrická titrace je omezena na stanovení malých množství vody, nejlépe v rozmezí 10 µg až 10 mg.

Přesnost a správnost metody jsou podmíněny především tím, jak účinně lze vyloučit ze systému atmosférickou vlhkost. To lze monitorovat měřením velikostí posunu základní linie.

Zařízení

Zařízení se skládá z reakční nádobky, elektrod a elektromagnetické míchačky. Nádobka je tvořena větším prostorem anodovým a menším prostorem katodovým. V závislosti na tvaru elektrod mohou být oba prostory odděleny membránou a v každém prostoru je platinová elektroda. Kapalné nebo rozpuštěné vzorky jsou vnášeny přes septum injekční stříkačky. Alternativně může být použita technika odpařování, při níž je vzorek zahříván ve zkumavce (sušárně) a voda je odpařována a vedena do reakční nádobky proudem suchého inertního plynu. Obecně je třeba se vyhnout vnášení pevných vzorků do reakční nádobky. Avšak, je-li to nezbytné, provádí se to utěsněným vstupem. Je třeba učinit vhodná opatření, aby se zabránilo zanesení vlhkostí ze vzduchu, např. pracuje se v boxu opatřeném rukavicemi v atmosféře suchého inertního plynu. Postup analýzy je řízen vhodným elektronickým zařízením, které též zobrazuje výsledek.

Pracovní postup

Obě části nádobky se naplní elektrolytovým zkoumadlem pro mikrostanovení vody R podle návodu výrobce a provede se Coulometrická titrace do trvalého konečného bodu. Předepsané množství zkoušené látky se vnese do reakční nádobky, 30 s se míchá, pokud není v článku uvedeno jinak, a znovu se titruje do trvalého konečného bodu. V případě, že je použito sušárny, předepsané množství vzorku se převede do zkumavky a zahřívá se. Po odpaření vody ze vzorku do reakční nádobky se začne titrovat. Hodnota se odečte z výstupu přístroje a vypočítá se, je-li to nutné, procentuální obsah nebo množství vody ve zkoušené látce. Pokud je to vhodné podle druhu vzorku a přípravku, provede se slepá zkouška.

Ověření správnosti

Mezi dvě po sobě následující titrace vzorku se vnese do nádobky přesně zvážené množství vody řádově stejné velikostí, jako je množství vody ve vzorku, buď jako voda R, nebo ve formě základního roztoku pro mikrostanovení vody a provede se coulometrická titrace. Výtěžnost se pohybuje v rozmezí 97,5 % až 102,5 % pro přidání 1000 µg H₂O, v rozmezí 90,0% až 110,0% pro přidání 100 µg H₂O.