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Desde que comecei a trabalhar na Metrohm, há mais de 15 anos, tenho recebido muitas perguntas sobre a titulação Karl Fischer. Algumas dessas perguntas foram feitas repetidamente por diversas pessoas em diferentes locais do mundo. Por isso, escolhi 20 das perguntas mais frequentes recebidas ao longo dos anos sobre os equipamentos Karl Fischer e os organizei em três categorias: preparação e manuseio de instrumentos, solução de problemas de titulação, e a técnica do forno. A Parte 1 discute a preparação e o manuseio do instrumento, e a Parte 2 aborda os outros dois tópicos.
Resumo das perguntas do FAQ (clique para ir diretamente para cada pergunta):
- Como posso verificar se o eletrodo está funcionando corretamente?
- Por quanto tempo um eletrodo pode ser armazenado no reagente KF?
- A peneira molecular pode ser seca e reutilizada ou deve ser substituída?
- Quanto tempo normalmente leva o condicionamento?
- Durante o condicionamento, formam-se muitas bolhas na célula de titulação coulométrica com um desvio muito elevado, mesmo quando se utiliza reagente fresco. Qual poderia ser a razão para esse efeito?
- Qual a melhor frequência para limpar o equipamento Karl Fischer?
- Como faço para limpar o equipamento Karl Fischer?
- Também é possível usar um agente de limpeza como «CIF» ou pasta de dente para limpar o eletrodo duplo Pt?
- Como faço para limpar um eletrodo gerador com diafragma?
Preparação e manuseio de instrumentos
1. Como posso verificar se o eletrodo está funcionando corretamente?
Recomendo realizar uma titulação Karl Fischer volumétrica ou coulométrica usando um padrão de água certificado como amostra. Na volumetria, você pode realizar uma determinação de título triplo seguida pela determinação de um padrão diferente. Então, você pode calcular a recuperação da determinação do teor de água do padrão.
Para verificar um sistema coulométrico, realize uma determinação tripla com um padrão de água certificado e calcule a recuperação. Se a recuperação estiver entre 97–103%, isso indica que o sistema, incluindo o eletrodo, está funcionando bem.
A cor do meio de trabalho é um indicador adicional sobre se a indicação está funcionando corretamente.
O amarelo claro é perfeito, enquanto o amarelo escuro ou mesmo o marrom claro sugerem problemas de indicação. Se isso acontecer, o eletrodo indicador deverá ser limpo.
Confira as perguntas 7 e 8 para dicas sobre a limpeza do eletrodo indicador.
2. Por quanto tempo um eletrodo pode ser armazenado no reagente KF?
Os eletrodos Karl Fischer são feitos de vidro e platina. Portanto, o reagente KF não afeta o eletrodo. Pode ser armazenado em reagente pelo tempo que desejar.
3. A peneira molecular pode ser seca e reutilizada ou deve ser substituída?
O peneira molecular é claro que pode ser seco e reutilizado. Recomendo secar por pelo menos 24 horas a uma temperatura entre 200–300 °C. Em seguida, deixe esfriar em um dessecador e depois transfira para um frasco de vidro com fecho hermético para armazenamento.
4. Quanto tempo normalmente leva o condicionamento?
O condicionamento de um recipiente de titulação recém-cheio normalmente leva cerca de 2–4 minutos para volumetria, dependendo da velocidade de reação (tipo de reagente), e em torno 15–30 minutos para coulometria. Em combinação com um forno, pode demorar um pouco mais para atingir um desvio estável devido ao fluxo constante de gás. Recomendo estabilizar todo o sistema do forno por pelo menos 1 hora antes da primeira titulação.
Entre medições únicas no mesmo meio de trabalho, o condicionamento leva aproximadamente 1–2 minutos. Tome cuidado para que o nível de desvio original seja alcançado novamente.
5. Durante o condicionamento, formam-se muitas bolhas na célula de titulação coulométrica com um desvio muito elevado, mesmo quando se utiliza reagente fresco. Qual poderia ser a razão para esse efeito?
No ânodo, o eletrodo gerador produz iodo a partir do reagente contendo iodeto. As bolhas que você vê no cátodo são o resultado da redução de H+ íons em gás hidrogênio.
Após abrir a célula de titulação ou enchê-la com reagente novo, a etapa de condicionamento remove qualquer umidade trazida para o sistema, evitando distorções na determinação do teor de água da amostra. A remoção da água resulta em um aumento do nível de deriva. Durante o condicionamento, o referido H2 é gerado. As bolhas de gás são, portanto, completamente normais e não são motivo de preocupação. Geralmente, aplica-se a seguinte regra: Quanto mais umidade estiver presente no recipiente de titulação, maior será o valor do desvio e mais hidrogênio será formado.
6. Qual a melhor frequência para limpar o equipamento Karl Fischer?
Não existe uma regra estrita sobre quando você deve limpar o equipamento KF. Os intervalos de limpeza dependem fortemente do tipo e da quantidade de amostra adicionada à célula de titulação. A baixa solubilidade e contaminação do eletrodo indicador (camada de deposição em sua superfície) ou efeitos de memória devido a grandes quantidades de amostra podem ser bons motivos para limpeza do equipamento.
A deriva também pode ser um bom indicador. Caso você observe valores de desvio mais altos e instáveis, recomendo limpar a célula de titulação ou pelo menos reabastecer o meio de trabalho.
7. Como faço para limpar o equipamento Karl Fischer?
Para um recipiente de titulação montado, pode ser tão simples quanto enxaguar com álcool. Para uma limpeza intensa, o recipiente deve ser retirado do titulador. Água, solventes como metanol ou agentes de limpeza são adequados para limpar o equipamento KF. Mesmo o ácido nítrico concentrado pode ser utilizado como agente oxidante, por exemplo, no caso de eletrodos indicadores ou eletrodos geradores coulométricos.
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Todas essas opções são adequadas, mas lembre-se que a última etapa da limpeza deve ser sempre o enxágue com álcool seguido da secagem adequada em estufa ou com secador de cabelo à temperatura ambiente. máx. 50ºC para remover o máximo possível de água aderente.
Você nunca deve usar cetonas (por exemplo, acetona) para limpar equipamentos Karl Fischer, pois reagem com o metanol. Esta reação libera água. Se ainda houver vestígios de cetonas na célula de titulação após a limpeza, elas reagirão com o metanol no reagente KF e poderão fazer com que o desvio seja muito alto para iniciar qualquer titulação.
8. Também é possível usar um agente de limpeza como «CIF» ou pasta de dente para limpar o eletrodo duplo Pt?
Normalmente, enxaguar com solventes alcoólicos e polimento com lenço de papel deve ser suficiente para limpar o eletrodo indicador. Você também pode usar detergentes, pasta de dentes, ou o conjunto de polimento oferecido pela Metrohm. Apenas certifique-se de enxaguar o eletrodo adequadamente após o processo de limpeza para remover todos os vestígios do agente de limpeza escolhido antes de usar o eletrodo novamente.
As instruções de limpeza também podem ser encontradas em nosso vídeo sobre manutenção de eletrodos metálicos e KF:
9. Como faço para limpar um eletrodo gerador com diafragma?
Depois de remover o eletrodo gerador do recipiente de titulação, descarte a solução católita e enxágue o eletrodo com água. Coloque o eletrodo gerador na posição vertical (por exemplo, em um frasco Erlenmeyer) e cubra o conector com a tampa de proteção para evitar corrosão. Encha o eletrodo gerador com alguns mililitros de ácido nítrico concentrado e deixe o ácido fluir através do diafragma. Em seguida, encha o compartimento do cátodo com água e deixe novamente o líquido fluir através do diafragma. Repita a etapa de enxágue com água várias vezes para garantir que todos os vestígios de ácido nítrico sejam removidos do diafragma.
Observe que o tratamento com ácido nítrico pode ser deixado de lado se o nível de contaminação não o exigir.
Finalmente, despeje um pouco de metanol no eletrodo do gerador para remover a água. Repita este passo algumas vezes para remover todos os vestígios de água. O último passo é secar adequadamente o eletrodo em estufa ou secador de cabelo na temperatura máxima. 50°C. Após este procedimento de limpeza, o eletrodo fica como novo e pode ser usado novamente para titulações.
Na Parte 2, abordo os tópicos de solução de problemas de titulação KF e a técnica do forno Karl Fischer. Você pode clicar abaixo para ir diretamente para lá.
