Usando un titolatore di Karl-Fischer per la determinazione dell’H2O, come viene letta dallo strumento la quantità rilevata (in unità di misura)e che relazione ha con la misura in percentuale? Ad esempio quando si legge: con il metodo Karl-Fischer è stato trovato nel campione il 5% di H2O o per esempio 1% di H2O?

Principio del metodo.

I moderni titolatori di Karl-Fischer utilizzano la titolazione coulometrica, la più idonea a determinare bassissimi contenuti di acqua, permettendo dosaggi di 10µg di H2O fino ad un massimo del 5% (limite massimo consigliato). In questo caso lo iodio e’ generato per elettrolisi di uno ioduro, e quindi non e’ richiesta la buretta per la titolazione come nel Karl Fischer volumetrico (con il vantaggio di non dovere standardizzare il reattivo titolante e di avere lo strumento sempre pronto all’uso). Lo ioduro è contenuto in soluzione nel solvente che dovrà essere caricato nella cella di titolazione ed al quale dovrà essere aggiunto il campione da analizzare previamente pesato. Il processo elettrolitico e la successiva misura quantitativa dello iodio, generato stechiometricamente in funzione del contenuto di acqua nel campione, sono resi possibili da una cella elettrolitica ed un elettrodo doppio Pt. Generalmente è utilizzata una cella con diaframma, ma sono disponibili anche versioni con cella elettrolitica senza diaframma, più adatte per analisi di campioni molto sporchi.

Nella titolazione coulometrica, il campione viene aggiunto ad una soluzione elettrolitica, i cui costituenti principali sono ioni ioduro, biossido di zolfo, una base e un solvente (come alcool). L ossidazione elettrolitica permette la produzione di iodio, secondo:

2I 2e => I2

Secondo la legge di Faraday, lo iodio è prodotto in proporzione alla quantità di energia elettrica. Ciò significa che il contenuto di acqua può essere determinato direttamente, rilevando i Coulomb necessari per l’ossidazione elettrolitica secondo la seguente relazione:

1 mg di acqua = 10,71 coulomb


Un moderno titolatore di Karl-Fisher automatico

Un qualunque strumento di misura, sia manuale (come una bilancia) che fortemente automatizzato (come un titolatore di Karl-Fisher), può restituire un valore diretto (nel caso della bilancia: un peso) o indiretto; nel caso di una titolazione, un volume di titolante è usato per titolare un volume noto di titolato e questo valore è poi riportato all’unità di misura necessaria per esprimere il risultato. Tale processo si chiama “espressione dei dati analitici”. I risultati per campioni liquidi possono essere riporati su una base p/p (Peso/Peso), come per i campioni solidi oppure su una base p/v (Peso/Volume) o ancora v/v (Volume/Volume). Nel caso di una espressione p/p l’espressione che lega l’unità di misura del Peso con la % è la seguente:

%(p/p)= m/m * 100 dove m=massa

Le concentrazioni in tracce vengono espresse, di solito, con unità più piccole come le Parti Per Milione (PPM) o Parti Per Bilione (PPB), per una trattazione più ampia rimando alla risposta di Nicola Buratti

http://www.vialattea.net/esperti/php/risposta.php?num=7125

Tornando al nostro quesito, la percentuale su una base p/v è uguale a “g” di analita per 100 ml di campione. Ogni qualvolta si esprime una concentrazione come percentuale si deve, se non è chiaro,  se è espressa in p/v, p/p o v/v.

Nel caso di un titolatore Karl-Fischer, la quantità di composto rilevato può essere riportata a unità di misura più facilmente comprensibili per non esperti, quali la %. Generalmente tutti i moderni strumenti hanno la possibilità di decidere in quale unità di misura esprimere il risultato finale. E’ evidente che se a fronte di un campione di 50 ml viene individuato un valore di 0,5 ml di acqua la percentuale sarà pari all’1%.