現(xiàn)代企業(yè)越來(lái)越多地關(guān)注產(chǎn)品質(zhì)量，而產(chǎn)品水分含量的監(jiān)控已成為基本要求。梅特勒-托利多緊湊型卡爾費(fèi)休水分儀具有操作簡(jiǎn)單、安全可靠等特點(diǎn)，可滿足客戶這方面的高要求。但如何才能得到更好的分析結(jié)果呢？本文將從卡爾費(fèi)休水分儀終止參數(shù)的優(yōu)化角度來(lái)闡述如何實(shí)現(xiàn)獲得良好的分析結(jié)果。
終止參數(shù)的類型
卡爾費(fèi)休滴定有多種終止參數(shù)，如電位終止、漂移終止等。電位終止指：當(dāng)電位值低于設(shè)定的終點(diǎn)值并持續(xù)設(shè)定的延遲時(shí)間后，滴定結(jié)束。第一代卡爾費(fèi)休試劑由于反應(yīng)速度慢，需要設(shè)置延遲時(shí)間10~20秒，后來(lái)出現(xiàn)了新的無(wú)吡啶試劑，其反應(yīng)速度更快，再加上高精度的滴定管(5mL滴定管，精度達(dá)到0.25L)，以及改進(jìn)了的卡爾費(fèi)休滴定臺(tái)，可以將延遲時(shí)間減少到5~10秒。另外，滴定過(guò)程中的在線漂移測(cè)量也可以用于終止參數(shù)，稱為“漂移終止”。通過(guò)設(shè)置此參數(shù)可以縮短滴定時(shí)間、提高結(jié)果的重復(fù)性。
梅特勒-托利多卡爾費(fèi)休水分儀的滴定方法中可以設(shè)定五種終止參數(shù)：延遲時(shí)間(電位終止)、絕對(duì)漂移終止、相對(duì)漂移終止、大時(shí)間和小時(shí)間。下面我們就逐一介紹這幾種終止方法的優(yōu)缺點(diǎn)。
■延遲時(shí)間(電位終止)
隨著滴定劑的添加或碘的產(chǎn)生，當(dāng)電位低于設(shè)定的終點(diǎn)值并持續(xù)了設(shè)定的時(shí)間(如15秒)時(shí)滴定終止。采用延遲時(shí)間終止時(shí)，小增量必須足夠大以補(bǔ)償系統(tǒng)的漂移值，否則終止條件將永遠(yuǎn)無(wú)法滿足。
經(jīng)典延遲時(shí)間：5~15秒(庫(kù)侖法/容量法)
■絕對(duì)漂移終止
實(shí)際漂移值低于預(yù)先設(shè)定的絕對(duì)漂移值時(shí)滴定終止。使用此方法，絕對(duì)漂移終止值必須高于初始漂移值，否則滴定將永遠(yuǎn)不能達(dá)到終止條件。
經(jīng)典絕對(duì)漂移值：5g/min(庫(kù)侖法)；15g/min(容量法)
■相對(duì)漂移終止
實(shí)際漂移值低于初始漂移值(即滴定開(kāi)始之前的漂移值)和相對(duì)漂移值之和時(shí)滴定終止。
經(jīng)典相對(duì)漂移值：2~5g/min(庫(kù)侖法)；5~15g/min(容量法)
■大時(shí)間
超過(guò)預(yù)先設(shè)定的時(shí)間時(shí)滴定終止，并打印結(jié)果。
■小時(shí)間
沒(méi)有超過(guò)設(shè)定的小時(shí)間時(shí)滴定不會(huì)終止(大體積已經(jīng)達(dá)到時(shí)除外)。
卡爾費(fèi)休滴定終止參數(shù)的應(yīng)用和優(yōu)化
卡爾費(fèi)休滴定測(cè)定水分通常采用以下終止標(biāo)準(zhǔn)：
■相對(duì)漂移終止——無(wú)副反應(yīng)，可溶性樣品
正常情況下均可以選擇相對(duì)漂移終止作為終止參數(shù)，此參數(shù)的設(shè)定與初始漂移(庫(kù)侖法、容量法)無(wú)關(guān)，因此是常用的終止方式。相對(duì)漂移終止的漂移值大小影響結(jié)果的重復(fù)性和滴定時(shí)間：
一般來(lái)說(shuō)，在容量法卡爾費(fèi)休滴定中，推薦采用如下的參數(shù)：
單組分試劑：相對(duì)漂移值在5~15g/min，可以得到很好的重復(fù)性。相對(duì)漂移值在20~30g/min可以縮短時(shí)間，但有可能導(dǎo)致終點(diǎn)提前，進(jìn)而得到低的水含量，并且結(jié)果重復(fù)性差。這點(diǎn)在使用“減緩”型的醛酮試劑時(shí)尤為明顯。
雙組分試劑：相對(duì)漂移值在5~15g/min，可以得到很好的重復(fù)性。相對(duì)漂移值在20~40g/min可以縮短滴定時(shí)間而不影響結(jié)果的重復(fù)性。
相對(duì)漂移終止的參數(shù)設(shè)定也適用于不溶樣品的內(nèi)部萃取滴定：
不溶樣品中的水分在滴定過(guò)程中被萃取出來(lái)，只不過(guò)樣品后殘留的痕量水分萃取速度比較慢，如果樣品的含水量相對(duì)比較高，可以忽略此痕量水分。例如，可以通過(guò)設(shè)定比較高的相對(duì)漂移值來(lái)作為終止參數(shù)(相對(duì)漂移值＝40~70g/min)，采用漂移/時(shí)間曲線來(lái)測(cè)定此樣品的水分含量。
■大滴定時(shí)間——卡爾費(fèi)休滴定聯(lián)用干燥爐
當(dāng)采用干燥爐測(cè)定樣品的水分含量時(shí)，由于樣品后殘留的痕量水分釋放比較緩慢，或者樣品的緩慢熱分解，使得終點(diǎn)的漂移值均高于初始漂移值，而且樣品中的水分在后階段的蒸發(fā)也沒(méi)有規(guī)律可依，所以采用漂移終止時(shí)，其結(jié)果的重復(fù)性很差，而且，相對(duì)高的漂移值會(huì)對(duì)樣品的測(cè)量結(jié)果有很大的影響。
此情況下，大滴定時(shí)間被證實(shí)是理想的終止方法，可以得到精度和好的重復(fù)性(設(shè)定小滴定時(shí)間等于大滴定時(shí)間)。
注意：對(duì)于庫(kù)侖滴定儀，為了獲得精度高重復(fù)性好的結(jié)果，漂移值必須低于10g/min，如果漂移值高于10g/min，必須采取相應(yīng)的措施減小漂移值。
■相對(duì)漂移終止/大時(shí)間終止——水分緩慢釋放或有副反應(yīng)的樣品
有些樣品在滴定終止時(shí)會(huì)有很高的漂移值，這是因?yàn)闃悠匪轴尫啪徛蛘哂懈狈磻?yīng)發(fā)生。對(duì)于這類樣品，采用相對(duì)漂移終止/大時(shí)間終止結(jié)合的方法被證實(shí)是有效的。
如果無(wú)法滿足相對(duì)漂移終止設(shè)定值，可以在設(shè)定的大時(shí)間結(jié)束滴定。
梅特勒-托利多提供容量法和庫(kù)侖法兩類卡爾費(fèi)休水分儀，其具有的OneClickTM一鍵中文界面、安全的化學(xué)試劑處理、溶劑控制、多用戶管理以及強(qiáng)大靈活的方法編輯功能，可以滿足用戶的多種需求，是液體、固體和氣體樣品中水分測(cè)量的選擇。
