Titratörler

METTLER TOLEDO'nun otomatik titratörleri, belirli bir işlem sırasını takip eder. Bu sıralama, temelde tüm farklı model ve markalar için aynıdır. Titrasyon reaksiyonunun bitiş noktasına veya eşdeğerlilik noktasına ulaşılana kadar (titrasyon döngüsü) birkaç kez gerçekleştirilir ve tekrarlanır. Titrasyon döngüsü esas olarak 4 adımdan oluşur:

1. Titrant ekleme
   
2. Titrasyon reaksiyonu
   
3. Sinyal alımı
   
4. Değerlendirme

Her adım, belirli bir titrasyon uygulamasına göre tanımlanması gereken farklı spesifik parametrelere (örneğin, artış boyutu) sahiptir. Daha karmaşık uygulamalar; geri titrasyonlar için ek bir reaktifin dağıtılması, seyreltme veya pH değerinin ayarlanması gibi daha fazla sayıda adımı gerektirir. Bu adımlar ve bunlara karşılık gelen parametreler, bir titrasyon metodunda devam ettirilir.

Kullanım sıklığına bağlı olarak büret silindir, piston, valf ve hortum gibi titratör ekipmanlarını nispeten sık biçimde temizlemelisiniz. Temizleme prosedüründe yüksek kaliteli etanol kullanmak önemlidir.

1. Standardın neden olduğu kontaminasyona bağlı olarak; silindiri, valfi ve tüpleri deiyonize su ve ardından etanol ile yıkayın
   
2. Parçaları, yağdan arındırılmış basınçlı hava ile kurutun

Sonuçlardaki bu farklılık, özellikle pH göstergelerinden biri kullanılarak asit/baz titrasyonları gerçekleştirilirken fark edilir. Bunun ilk nedeni, pH göstergelerinin sabit bir değerden ziyade bir pH aralığında renk değiştirmekte olmasıdır. Renk değişiminin meydana geldiği esas nokta, büyük ölçüde numuneye bağlı olup kimyasal eş değerlilik noktasına denk gelmeyebilir. Bu, numunelerde kullanılana benzer bir metot kullanılarak titrantın standartlaştırılmasıyla kolayca geçersiz kılınan küçük bir sonuç farklılığına neden olabilir.

Bu farklılığın ikinci başlıca nedeni ise kullanıcı gözünün, renk değişimine karşı hassasiyetidir. Hâlihazırda bir renk değişimi başlamış olsa da kullanıcı gözü, henüz herhangi bir değişiklik tespit etmez. Bu, METTLER TOLEDO DP5 Phototrode™ gibi fotometrik bir sensör kullanılarak ortaya konabilir. Bu sensörlerden biri kullanılarak, kullanıcı gözünün, herhangi bir renk değişikliğini algılamasından çok önce, ışık geçirgenliğinde net bir değişiklik olduğu belirlenebilir. Bir pH sensörü ile potansiyometrik gösterge kullanılan normal asit/baz titrasyonunda sinyaldeki keskin değişiklik, fazla asidin (veya bazın) bıraktığı ilk izde meydana gelir ve bu nedenle bitiş noktasının daha doğru bir göstergesidir.

Susuz titrasyon gerçekleştirirken genelde üç ana elektrot veya sensör sorunuyla karşılaşılır. Birincisi, sulu olmayan bir çözücüsü olan sulu bir elektrolite sahip olma sorunudur. Elektrottaki elektrolitin değiştirilmesiyle bu sorun kolayca çözülür. İkinci problem, numunenin iletken olmayışıyla ilgilidir. Bu durum; ölçüm ve referans yarım hücreleri veya elektrot parçaları birleştirildiklerinde, aralarında zayıf bir elektrik devresi oluşmasına neden olur. Bu, özellikle referansta standart seramikten yapılmış bağlantıya sahip bir sensör kullanıldığında gürültülü bir sinyalin oluşmasına neden olur. Bu sorun kısmen, DGi113 sensörü gibi bilezik bağlantısı olan bir sensör kullanarak çözülebilir. Bu sensör, standart elektrolit olarak etanol içinde LiCl içerir ve seramikten yapılmış bir bağlantı yerine, çalışma ve referans parçaları arasında daha büyük temas alanı oluşturan ve dolayısıyla daha az gürültü çıkaran polimer bileziğe sahiptir.

Üçüncü sorun, elektrodun kendisiyle ilgili değil, sensörün kullanımıyla ilgili bir sorundur. Bir cam (pH) sensörün doğru çalışması için cam membranın (elektrot ampulü) nemlendirilmiş olması gerekir. Bu, elektrodun deiyonize suda hazırlanmasıyla elde edilir. Susuz titrasyon sırasında, bu membran, elektrodun tepkisini azaltacak şekilde yavaş yavaş kurutulur. Bunu önlemek veya gidermek için elektrot, suya batırılarak düzenli olarak yenilenmelidir.

Titrasyon sonuçlarını saklamanın geleneksel yolu, çıktıları USB-P25 kompakt şerit yazıcı veya A4 USB yazıcıdan yazdırmaktır. Ancak METTLER TOLEDO titratörleri, veriyi doğrudan dışa aktarma ve pdf veya xml raporları gibi başka imkânlar da sunar. Ayrıca, sonuçlar bir USB belleğe kaydedilebilir, bağlı bir bilgisayara veya uzak bir ağ klasörüne gönderilebilir. Fiziksel yazıcılar (A4 yazıcı veya kompakt yazıcı) veya sanal yazıcılar (RS232 veya USB veri aktarımı, PDF/XML dosya yazıcısı), bir metot içindeki “Kayıt” metodu işlevi tarafından tetiklenir. “Kayıt” metodu işlevi, özelleştirilebilir. Paralel olarak titratör de standart bir şablon kullanarak her numuneden sonra otomatik olarak bir CSV dosyası oluşturur ve bunları bir USB belleğine veya bir ağ klasörüne kaydeder. Sonuçlar aynı anda hem bir yazıcıya (fiziksel veya sanal) hem de CSV olarak gönderilebilir.

Titrant, bir büret (volumetri) ile numuneye doğrudan eklenebilir veya titrasyon hücresinde (kulometri) elektrokimyasal olarak üretilebilir. Kulometrik titrasyon, esas olarak, içerik çok düşük olduğunda (örneğin, 50-100 ppm'den (%0,005-%0,01) daha küçük) Karl Fischer'e uygun şekilde su miktarı tayininde kullanılır.

C20S ve C30S modelleri, diyaframlı veya diyaframsız olmak üzere iki farklı kulometre hücresiyle gelir. Çoğu uygulamada, hemen hemen hiç bakım gerektirmediği için diyaframsız hücre kullanmayı öneriyoruz. Yenilikçi tasarımı sayesinde METTLER TOLEDO'nun bu diyaframsız hücresi, yağlarda su tayini için bile kullanılabilir. Keton içeren maddelerde su tayini gibi uygulamalar için diyaframlı hücre versiyonu tavsiye edilir. Bu versiyon, mümkün olan en iyi doğruluk seviyesi istendiğinde de önerilir.

Bu soruya verilecek ilk ve en bariz cevap, numune artık çözünmemeye başlar başlamaz çözücünün değiştirilmesi gerektiğidir. Ancak bu, çözücünün değiştirilme nedenlerinden yalnızca biridir. Titrantın iyot içerdiği ve çözücünün Karl Fischer reaksiyonu için gerekli tüm diğer bileşenleri içerdiği iki bileşenli reaktif durumunda, daha az belirgin olan ikinci bir neden söz konusudur. Bu diğer bileşenlerden biri kükürtdioksittir ve bu madde, çözücünün çözme kapasitesi aşılmadan çok önce tükenebilir. Genel kural olarak, bu iki bileşenli sistemlerdeki çözücünün, ml başına yaklaşık 7 mg su kapasitesi vardır. Bu da teorik olarak, değiştirilmesi gerekene kadar 40 ml çözücünün 280 mg suyu barındırabileceği anlamına gelir. Normal titrantın konsantrasyonu 5 mg/ml olduğundan, 280 mg su için 56 ml titrant gerekir.

Bu soru en pratik şekilde, indikatör görevi görmesi için kurutma tüpünün üstüne bir miktar mavi silika jel eklemek olarak cevaplanabilir. Bu jel tabakasında ilk pembe iz belirdiğinde moleküler eleği değiştirme veya yenileme zamanı gelmiş demektir. Doğal olarak, geri plan sapma değerindeki bir artış da moleküler eleğin değişim zamanının geldiğini gösterebilir.

Bir titratör metodunu doğrularken; doğruluk, kesinlik, tekrarlanabilirlik, doğrusallık, sistematik hatalar, dayanıklılık, sağlamlık ve belirleme limitleri gibi hususları kontrol etmek gerekir. Bu doğrulamanın nasıl yapılacağına ilişkin ayrıntılı öneriler için lütfen kalite kontrolü ve doğrulama ile ilgili bölümlerimize veya METTLER TOLEDO uygulama broşürü 16 - Titrasyon Metotlarının Doğrulanması'na bakın.