کارل فشر (کے ایف) نمی تجزیہ کار ایک مخصوص پر مبنی کام کرتا ہےکیمیائی رد عملآئوڈین اور پانی کے درمیان ، ایک کنٹرول سالوینٹ ماحول میں منعقد کیا جاتا ہے ، اس کے ساتھ مل کرالیکٹرو کیمیکل کا پتہ لگانارد عمل کے اختتامی نقطہ . کا قطعی طور پر تعین کرنے کے لئے یہ ایک خرابی ہے کہ یہ کیسے کام کرتا ہے:
بنیادی اصول: کارل فشر رد عمل
بنیادی رد عمل (1935 میں دریافت کیا گیا):
i₂ + so₂ + 2 h₂o + بیس → 2base · ہائے + بیس · hso₄
I₂:آئوڈین (ٹائٹرنٹ)
so₂:سلفر ڈائی آکسائیڈ
H₂O:پانی (تجزیہ کار ماپا جارہا ہے)
بیس:اصل میں پائریڈائن (زہریلا) ، اب عام طور پر امیڈازول یا دیگر نامیاتی اڈے (محفوظ اور تیز تر) .
کلیدی راستہ:یہ رد عمل کھاتا ہےپانی کے ہر 1 تل (H₂O) کے لئے آئوڈین کا 1 تل (i₂). کے ساتھ استعمال شدہ آئوڈین کی مقدار کی عین مطابق پیمائش کرکےسبنمونے میں پانی ، پانی کے مواد کا حساب لگایا جاسکتا ہے .
تجزیہ کار کیسے کام کرتا ہے (مرحلہ وار مرحلہ):
نمونہ تعارف:نمونہ (ٹھوس ، مائع ، یا گیس) KF ٹائٹریشن برتن . میں متعارف کرایا گیا ہے۔Kf reagent(سالوینٹ مرکب جس میں سو ، بیس ، اور اکثر ایک بنیادی الکحل جیسے میتھانول یا ایتھنول) .
پانی نکالنے/تحلیل:سالوینٹ نمونے کو تحلیل کرتا ہے (اگر ممکن ہو تو) اور اس سے پانی نکالتا ہے . ٹھوس چیزوں کے ل this ، اس میں حرارت (تندور) یا برتن میں کچلنے میں شامل ہوسکتا ہے {.
ٹائٹریشن:
والیومیٹرک کے ایف:ایک بوریٹ ایک ایسے حل کی فراہمی کرتا ہے جس میں آئوڈین (i₂) کی معروف حراستی پر مشتمل ہوتا ہے KF سالوینٹ مرکب میں تحلیل ہوتا ہے .
کولومیٹرک کے ایف:آئوڈین تیار ہےالیکٹرو کیمیکلٹائٹریشن سیل کے اندر ہی . ایک مستقل موجودہ ایک الیکٹرویلیٹ حل سے گزرتا ہے جس میں آئوڈائڈ آئنوں (i⁻) پر مشتمل ہوتا ہے ، جس میں انوڈ میں پیدا ہوتا ہے: 2i⁻ → i₂ {+ 2 e⁻ {3 {3} ₂ کا کل چارج (colombs) براہ راست مقدار میں ہوتا ہے۔
رد عمل:شامل/تیار کردہ آئوڈین فوری طور پر نمونے میں موجود پانی کے ساتھ رد عمل کا اظہار کرتا ہے ، اوپر . کے اوپر بنیادی KF رد عمل کے بعد اس سے I₂ اور H₂O . دونوں کو استعمال کیا جاتا ہے۔
اختتامی نقطہ کا پتہ لگانا:تنقیدی حصہ یہ جاننا ہے کہ کبسبپانی کا رد عمل . یہ ایک جوڑی کا استعمال کرتے ہوئے کیا جاتا ہےپلاٹینم (پی ٹی) اشارے الیکٹروڈحل میں ڈوبا .
جب تک پانی موجود ہے ، کوئی بھی مفت I₂ شامل/پیدا شدہ ہےفوری طور پر کھایارد عمل کے ذریعہ . حل مفت میں ختم رہتا ہے i₂ .
ایک بارسبپانی کھایا جاتا ہے ،اگلاI₂ شامل/پیدا شدہ میں اضافہ حل میں غیر علاج شدہ رہتا ہے .
مفت I₂ کی موجودگی (اور اس کے کمی کا ساتھی I⁻) ایک تخلیق کرتا ہےالیکٹرو کیمیکل کرنٹپی ٹی الیکٹروڈ کے درمیان جب ایک چھوٹا سا مستقل وولٹیج لگایا جاتا ہے . اس موجودہ اشاروں میں ایک تیز ، مستقل اضافہاختتامی نقطہٹائٹریشن .
پیمائش اور حساب کتاب:
والیومیٹرک:آلہ عین مطابق پیمائش کرتا ہےحجمآئوڈین ٹائٹرینٹ حل کا اختتامی نقطہ . تک استعمال کیا جاتا ہے جس میں آئوڈین حل کی عین مطابق حراستی (ٹائٹر) کو جانتے ہوئے ، اس کا حساب کتاب ہوتا ہے:
پانی کا مواد=(i₂ حل کا ٹائٹر) * (استعمال شدہ I₂ کا حجم)
کولومیٹرک:آلہ کل کی پیمائش کرتا ہےچارج(کولمبس میں) I₂ ₂ ₂ . تک پیدا کرنے کے لئے گزر گیا جب تک کہ فراڈے کے قانون (1 تل i₂=2 * 96،485 کولمبس) اور 1: 1 تل تناسب (i₂: h₂o):
پانی کا مواد (مولز)=کل چارج (کولمبس) / (2 * 96،485 C / مول)
پانی کا مواد (گرام)=[کل چارج (کولمبس) * 18.02 جی/مول]/(2 * 96،485 سی/مول)
نتیجہ ڈسپلے:تجزیہ کار عام یونٹوں میں نمی کا حساب کتاب اور دکھاتا ہے جیسے µg (مائکروگرام) ، مگرا ، ٪ (وزن/وزن یا وزن/حجم) ، پی پی ایم ، وغیرہ .
کے ایف تجزیہ کار کے کلیدی اجزاء:
ٹائٹریشن برتن/رد عمل سیل:سیل شدہ کنٹینر جس میں KF سالوینٹ/ریجنٹ اور نمونہ . تھامے ہوئے ہیں
سٹرر:مکمل اختلاط . کو یقینی بناتا ہے
بوریٹ (والومیٹرک):آئوڈین ٹائٹرینٹ حل . کے لئے عین مطابق ڈسپنسر
جنریٹر الیکٹروڈ (کولومیٹرک):الیکٹروڈ جوڑی جہاں i₂ i⁻ . سے پیدا ہوتا ہے
اشارے الیکٹروڈ:پی ٹی الیکٹروڈ جوڑی موجودہ پیمائش . کے ذریعے اختتامی نقطہ کا پتہ لگانے والی
کنٹرول یونٹ/پروسیسر:ٹائٹریشن کو کنٹرول کرتا ہے ، حجم/چارج کی پیمائش کرتا ہے ، اختتامی نقطہ کا پتہ لگاتا ہے ، حساب کتاب کرتا ہے .
ڈسپلے/آؤٹ پٹ:نتائج دکھاتا ہے ، اکثر پرنٹرز یا لمس سے منسلک ہوتا ہے .
والیومیٹرک بمقابلہ . کولومیٹرک KF:
والیومیٹرک:
معروف i₂ حراستی . کے ساتھ ایک ٹائرینٹ حل استعمال کرتا ہے
کے لئے بہترپانی کا اعلی مواد(عام طور پر ~ 100 ppm سے 100 ٪) .
عام نمونے: بلک کیمیکل ، سالوینٹس ، کچھ کھانے پینے ، دواسازی (بلک) .
کولومیٹرک:
سیل کے اندر الیکٹرو کیمیکل پیدا کرتا ہے .
لامحدود طور پر زیادہ عین مطابقبہت کم/ٹریس پانی کا مواد(نیچے 1 پی پی ایم یا اس سے کم) .
عام نمونے: گیسیں ، تیل ، ہائیڈرو کاربن ، خالص سالوینٹس ، دواسازی (APIs ، ایکسیپینٹ) .
کے ایف ٹائٹریشن کے فوائد:
اعلی وضاحتی:بنیادی طور پر پانی کا پتہ لگاتا ہے .
اعلی درستگی اور صحت سے متعلق:خاص طور پر ٹریس لیول . کے لئے کولومیٹرک
وسیع رینج:پی پی ایم کو 100 ٪ پانی . کو سنبھالتا ہے
رفتار:تندور کے طریقوں کے مقابلے میں نسبتا fast تیز تجزیہ .
استرتا:مناسب نمونہ ہینڈلنگ . کے ساتھ ٹھوس ، مائعات اور گیسوں کا تجزیہ کرسکتے ہیں
حدود/تحفظات:
ریجنٹ ہینڈلنگ:کے ایف ریجنٹس اکثر زہریلا ، ہائگروسکوپک ہوتے ہیں ، اور محتاط ہینڈلنگ/ڈسپوزل . کی ضرورت ہوتی ہے۔
مداخلت:کچھ مرکبات KF ریجنٹس (E .} g . ، مضبوط آکسائڈائزنگ/کم کرنے والے ایجنٹوں کے ساتھ براہ راست رد عمل کا اظہار کرسکتے ہیں ، کچھ کاربونیئلز جیسے الڈیہائڈس/کیٹونز ، میٹل پیرو آکسائڈز) یا اختتامی نقطہ کی کھوج کے ساتھ مداخلت کریں {{2 {2} نمونہ سے متعلق طریقہ کار سے متعلق طریقہ کار ہوسکتا ہے۔
سالوینٹ کا انتخاب:نمونہ تحلیل اور مداخلت کو کم سے کم کرنے کے لئے صحیح سالوینٹ مرکب کا انتخاب ضروری ہے .
آلہ کی بحالی:باقاعدگی سے دیکھ بھال کی ضرورت ہے (الیکٹروڈ کی صفائی ، ریجنٹس/سیپٹا کو تبدیل کرنا) .