Los Bagabundos

Simposio de Metrología

25 al 27 de Octubre de 2006

EMPLEO DEL SISTEMA POTENCIOMÉTRICO KARL-FISCHER EN EL DESARROLLO Y LA CERTIFICACIÓN DE MATERIALES DE REFERENCIA (MR)
Rivera, Judith y Pérez, Melina Centro Nacional de Metrología, Metrología de Materiales Orgánicos. km 4,5 carretera a los Cués Mpio. El Marqués Querétaro Teléfono: (42) 2-11-05-00 Ext. 3925 y 3912; Fax: (42) 2-11-05-69jrivera@cenam.mx, meperez@cenam.mx Resumen: El método coulombimétrico de Karl- Fischer (KF) es un método ampliamente usado en diversos sectores industriales interesados en conocer el contenido de agua presente en sus productos debido a las posibles reacciones de deterioro y/o especificaciones de calidad. En la división orgánica del CENAM, el coulómetro forma parte del Sistema Karl-Fischer y ha sidousado para la medición del contenido de agua en materiales candidatos a Materiales de Referencia Certificados (MRC) y en compuestos puros utilizados para preparar calibrantes empleados en las comparaciones del Comité Consultivo de Cantidad de Sustancia (CCQM). En este trabajo se presentan los resultados obtenidos de contenido de agua para diversos materiales. 1. INTRODUCCIÓN De acuerdo a la Ley deFaraday 1 n= ⋅I ⋅t zF En donde: n es la cantidad de sustancia en moles del analito I la corriente de titulación en amperes (A) t el tiempo en segundos (s) z los electrones involucrados en la reacción (adimensional) F la constante de Faraday. (96 485,3383 C mol-1). Un coulomb C, es la cantidad de carga que es transportada por una corriente de un ampere en un segundo 1C = A · 1 s. Para producir un molde una sustancia que requiere un electrón se necesita 96 485 C. En la reacción de Karl Fischer, 2 iones de yoduro con un total de dos electrones son convertidos a yodo, que reaccionan con el agua. 2 I- → I2 → H2O Por lo tanto, 2 x 96 485 C son necesarios para un mol de agua ó expresado de otra forma, 1 mg de agua corresponde a 10.72 C. En otras palabras, la cantidad de yodo producido y, por lotanto la cantidad de agua que ha reaccionado con el yodo, (1)

La titulación Karl Fischer es un método analítico ampliamente utilizado para cuantificar el contenido de agua en una amplia variedad de productos [1]. El principio fundamental se basa en la reacción de Bunsen entre el yodo y el dióxido de azufre (SO2) en un medio acuoso. Karl Fischer descubrió que esta reacción podría ser modificadapara utilizarse en la determinación de agua en un sistema no acuoso conteniendo un exceso de dióxido de azufre. Las reacciones químicas involucradas en la titulación KF son las descritas a continuación:
ROH + SO
2

+ RN → ( RNH ) SO

3R

( RNH )SO 3 R + 2 RN + I 2 + H 2 O →

(RNH )SO4 R + 2(RNH )I

(ROH = Alcohol) (RN = Base) Durante la medición se genera de forma electroquímica yodo(mediante la oxidación del ión yoduro en el electrodo de generación) que junto con el dióxido de azufre y en presencia de un alcohol (generalmente metanol, al 20 %) y una base reaccionan con el agua.

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puede calcularse midiendo la corriente (amperes) y el tiempo (segundos), asumiendo que la cantidad total de la corriente ha sido utilizadapara la producción del yodo.) Descripción del sistema El coulómetro esta integrado por una celda electroquímica con dos compartimientos: el ánodo y el cátodo. La conducción de la corriente eléctrica a través de la celda se realiza con los electrodos de platino ubicados en ambos compartimientos.

Las muestras líquidas se inyectan en la celda de titulación con una jeringa con aguja de 1 mL, através de una septa. (2). A continuación se describen las técnicas empleadas en los materiales medidos. DMR 293 a, DMR 200 b Hidrocarburos poliaromáticos en suelo. Se uso la técnica de extracción interna. Fueron disueltos 3 g de suelo con 10 g de metanol dentro de un vial. El vial fue sellado y la mezcla agitada en vortex durante 5 minutos. El suelo fue decantado durante una hora. El sobrenadante...