วิธีทดสอบมาตรฐาน ASTM E203 สำหรับน้ำโดยใช้การไทเทรตแบบ Karl Fischer เชิงปริมาตร

วิธีทดสอบมาตรฐาน ASTM E203 สำหรับน้ำโดยใช้การไทเทรตแบบ Karl Fischer เชิงปริมาตร

มาตรฐาน “ASTM E203 วิธีทดสอบมาตรฐานสำหรับน้ำโดยใช้การไทเทรตแบบ Karl Fischer ตามปริมาตร” ซึ่งพัฒนาโดยสมาคมมาตรฐานการทดสอบและวัสดุแห่งอเมริกา (ASTM) อธิบายวิธีการทดสอบทั่วไปสำหรับการใช้การไทเทรตแบบ Karl Fischer ตามปริมาตรเพื่อหาปริมาณน้ำอิสระและน้ำที่เกิดจากการไฮเดรชั่นในสารประกอบอินทรีย์และอนินทรีย์ส่วนใหญ่ทั้งในสถานะของแข็งและของเหลว

วิธีทดสอบมาตรฐาน ASTM E203 สำหรับน้ำโดยใช้การไทเทรตแบบ Karl Fischer เชิงปริมาตร

วิธีการทดสอบนี้ออกแบบมาเพื่อใช้กับระบบไทเทรตอัตโนมัติที่สามารถกำหนดจุดสิ้นสุดของการไทเทรตแบบ Karl Fischer ด้วยวิธีโพเทนชิโอเมตริก อย่างไรก็ตาม วิธีการไทเทรตแบบแมนนวลสำหรับการกำหนดจุดสิ้นสุดด้วยสายตาได้รวมอยู่ในภาคผนวกมาตรฐาน (ภาคผนวก X1) ตัวอย่างที่เป็นก๊าซที่อุณหภูมิห้องไม่รวมอยู่ในวิธีการนี้

วิธีการทดสอบนี้เกี่ยวข้องกับการใช้รีเอเจนต์ Karl Fischer ทั้งแบบที่มีไพริดีนและไม่มีไพริดีนในการหาปริมาณน้ำโดยวิธีไทเทรตปริมาตร การหาปริมาณน้ำโดยใช้วิธีไทเทรต Karl Fischer แบบคูลอมเมตริกไม่ได้กล่าวถึงในที่นี้ ด้วยการเลือกขนาดตัวอย่าง ความเข้มข้นของรีเอเจนต์ Karl Fischer และอุปกรณ์ที่เหมาะสม วิธีการทดสอบนี้เหมาะสำหรับการวัดปริมาณน้ำในช่วงความเข้มข้นที่กว้าง ตั้งแต่ระดับส่วนในล้านส่วน (ppm) จนถึงน้ำบริสุทธิ์

ASTM E203 เป็นมาตรฐานสากลที่เป็นที่ยอมรับอย่างกว้างขวาง โดยเป็นวิธีการทั่วไปในการหาปริมาณน้ำ (น้ำอิสระและน้ำที่เกิดจากการไฮเดรชั่น) ในสารประกอบอินทรีย์และอนินทรีย์ส่วนใหญ่ทั้งในสถานะของแข็งและของเหลว โดยใช้วิธีการไทเทรตแบบ Karl Fischer ที่วัดปริมาตร

การไทเทรตแบบคาร์ล ฟิชเชอร์นั้นอาศัยปฏิกิริยาเคมีเฉพาะอย่างหนึ่ง ในรูปแบบการวัดปริมาตร

  • ตัวอย่างจะถูกละลายหรือกระจายตัวในตัวทำละลายที่เหมาะสม
  • ไอโอดีนจะถูกไทเทรตโดยใช้รีเอเจนต์ของคาร์ล ฟิชเชอร์ ซึ่งประกอบด้วยซัลเฟอร์ไดออกไซด์ เบส (ไพริดีนหรือเบสที่ไม่ใช่ไพริดีน) และตัวทำละลาย (โดยทั่วไปคือเมทานอลหรือ 2-เมทอกซีเอทานอล)
  • หลังจากน้ำทำปฏิกิริยาหมดแล้วและไอโอดีนส่วนเกินถูกปล่อยออกมา จุดสิ้นสุดของปฏิกิริยาจะถูกกำหนดโดยวิธีโพเทนชิโอเมตริก (โดยใช้ขั้วไฟฟ้าแพลทินัมคู่หนึ่ง) โดยสังเกตการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าอย่างรวดเร็ว
  • วิธีการนี้รองรับทั้งรีเอเจนต์ที่ใช้ไพริดีนเป็นส่วนประกอบและรีเอเจนต์สมัยใหม่ที่ปราศจากไพริดีน

ขอบเขตของมาตรฐานนี้กำหนดไว้ดังต่อไปนี้:

  • ใช้ได้กับ: ของแข็ง ของเหลว และวัสดุกึ่งของแข็งบางชนิด
  • ช่วงความเข้มข้นของน้ำ: แตกต่างกันไปตั้งแต่ระดับส่วนในล้านส่วน (ppm) จนถึงน้ำบริสุทธิ์ (100%) ขึ้นอยู่กับขนาดของตัวอย่างและความเข้มข้นของปฏิกิริยา
  • ข้อจำกัด: ตัวอย่างก๊าซที่อุณหภูมิห้อง (ขั้นตอนโดยละเอียดมีอยู่ในภาคผนวก)
  • ข้อยกเว้น: การไทเทรตแบบคูลอมเมตริกของคาร์ล ฟิชเชอร์ (วิธีการนี้ครอบคลุมอยู่ในมาตรฐาน ASTM E1064)

วิธีนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับวัสดุที่วิธีการลดความชื้นแบบอื่น (เช่น การสูญเสียจากการทำให้แห้ง) อาจไม่แม่นยำเนื่องจากมีส่วนประกอบที่ระเหยได้หรือน้ำที่ถูกกักเก็บไว้

ข้อดีของมาตรฐาน ASTM E203 มีดังต่อไปนี้:

  • มีความจำเพาะสูงต่อน้ำ
  • ความไวสูงมาก (วัดได้ต่ำถึงระดับ ppm)
  • สามารถใช้ได้กับเมทริกซ์หลากหลายประเภท
  • มีการวัดทั้งน้ำอิสระและน้ำที่ถูกยึดไว้ (น้ำที่เกิดจากการไฮเดรชั่น)
  • เป็นที่ยอมรับอย่างกว้างขวาง พร้อมด้วยเอกสารประกอบการใช้งานมากมาย

อย่างไรก็ตามมาตรฐานนี้มีข้อจำกัดบางประการ:

  • ต้องใช้สภาวะที่ปราศจากน้ำและต้องจัดการกับสารเคมีอย่างระมัดระวัง
  • สารเคมีรุ่นเก่ามีส่วนประกอบที่เป็นพิษ (แต่สารเคมีรุ่นใหม่ที่ปราศจากไพริดีนนั้นปลอดภัยกว่า)
  • สารประกอบบางชนิดอาจต้องใช้การจัดการตัวอย่างหรือตัวทำละลายพิเศษ

ห้องปฏิบัติการต่างๆ ใช้มาตรฐาน ASTM E203 ในการควบคุมคุณภาพเชื้อเพลิงเป็นประจำ เนื่องจากแม้แต่น้ำเพียงเล็กน้อยก็อาจทำให้เกิดการกัดกร่อน การเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ หรือการแยกตัวของเฟสได้ มาตรฐานนี้ยังมีความสำคัญอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมยาสำหรับส่วนประกอบสำคัญและสารช่วยในการผลิตยาด้วย

โดยสรุป วิธีการที่อธิบายไว้ในมาตรฐาน ASTM E203 อธิบายวิธีการหาปริมาณน้ำในวัสดุที่เป็นของเหลว ของแข็ง และก๊าซหลากหลายชนิดได้อย่างแม่นยำ โดยใช้เทคนิคการไทเทรตแบบ Karl Fischer เชิงปริมาตร การวิเคราะห์ปริมาณน้ำมีความสำคัญอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น เคมีภัณฑ์ ยา ปิโตรเลียม พลาสติก สารเคลือบ การแปรรูปอาหาร และอิเล็กทรอนิกส์ เนื่องจากความชื้นที่มากเกินไปหรือน้อยเกินไปอาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อคุณภาพ ความเสถียร พฤติกรรมการแปรรูป และประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์

วัตถุประสงค์หลักของมาตรฐาน ASTM E203 คือการจัดหาวิธีการวัดความเข้มข้นของน้ำในวัสดุที่มีความน่าเชื่อถือและสามารถทำซ้ำได้ในช่วงความชื้นที่ค่อนข้างกว้าง มาตรฐานนี้ใช้โดยเฉพาะในด้านต่อไปนี้:

  • การทดสอบการควบคุมคุณภาพ
  • การตรวจสอบวัตถุดิบ
  • การตรวจสอบกระบวนการ
  • การวิจัยและพัฒนา
  • การรับรองผลิตภัณฑ์
  • การประเมินมลพิษจากความชื้น

วิธีนี้ออกแบบมาเพื่อวัดปริมาณน้ำโดยเฉพาะ ไม่ใช่ปริมาณสารระเหยทั้งหมด ทำให้มีความแม่นยำกว่าวิธีการวัดการสูญเสียจากการอบแห้งแบบดั้งเดิมในหลายๆ การใช้งาน

มาตรฐาน ASTM E203 อ้างอิงจากปฏิกิริยาเคมีระหว่างน้ำกับรีเอเจนต์ Karl Fischer ปฏิกิริยา Karl Fischer แบบดั้งเดิมประกอบด้วยไอโอดีน ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ เบส และตัวทำละลายแอลกอฮอล์ เทคนิคนี้ให้ความไวและความจำเพาะสูงสำหรับการตรวจวัดน้ำ

การไทเทรตแบบคาร์ล ฟิชเชอร์ ถือเป็นหนึ่งในวิธีการที่เฉพาะเจาะจงและแม่นยำที่สุดสำหรับการหาปริมาณน้ำ เนื่องจากมีความเลือกจำเพาะทางเคมีต่อน้ำ วิธีนี้มักใช้ในด้านต่างๆ ดังต่อไปนี้:

  • สารประกอบอินทรีย์และอนินทรีย์
  • ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมและเชื้อเพลิง
  • ตัวทำละลาย
  • น้ำมันหล่อลื่นและสารเติมแต่ง
  • เรซิเนลเลอร์
  • สารเคมีและพลาสติก
  • ส่วนประกอบทางเภสัชกรรม
  • สีและสารเคลือบ
  • ก๊าซ
  • ส่วนผสมอาหารและเครื่องดื่ม
  • น้ำมันชีวภาพและเชื้อเพลิงทางเลือก

วิธีนี้มีประสิทธิภาพเป็นพิเศษสำหรับตัวอย่างที่มีน้ำเป็นส่วนประกอบประมาณ 0,02 เปอร์เซ็นต์ถึง 100 เปอร์เซ็นต์ ขึ้นอยู่กับขนาดของตัวอย่างและความแรงของปฏิกิริยา

อุปกรณ์ทั่วไปที่ใช้ในการทดสอบ ASTM E203 ได้แก่:

  • เครื่องไตเตรเตอร์คาร์ลฟิชเชอร์แบบปริมาตร
  • ระบบอิเล็กโทรดสำหรับการตรวจจับปลายทาง
  • ภาชนะไทเทรต
  • ระดับความแม่นยำ
  • เข็มฉีดยาหรืออุปกรณ์สำหรับใส่ตัวอย่าง
  • ตัวทำละลายแห้งและรีเอเจนต์คาร์ล ฟิชเชอร์

มาตรฐาน ASTM E203 มีความสำคัญเนื่องจากปริมาณความชื้นสามารถส่งผลกระทบอย่างมากต่อพฤติกรรมของวัสดุและความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ น้ำส่วนเกินอาจก่อให้เกิด:

  • การกร่อน
  • อายุการเก็บรักษาสั้นลง
  • การเสื่อมสภาพทางเคมี
  • การยึดเกาะของสารเคลือบไม่ดี
  • ข้อบกพร่องทางไฟฟ้า
  • คุณสมบัติทางกลลดลง

ในกระบวนการผลิตยาและสารเคมี การควบคุมความชื้นอย่างแม่นยำมักมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการปฏิบัติตามกฎระเบียบและความสม่ำเสมอของผลิตภัณฑ์

โดยสรุป มาตรฐาน ASTM E203 เป็นหนึ่งในมาตรฐานห้องปฏิบัติการที่สำคัญที่สุดสำหรับการหาปริมาณน้ำอย่างแม่นยำโดยใช้การไทเทรตแบบ Karl Fischer เชิงปริมาตร ความแม่นยำ ความน่าเชื่อถือ และความอเนกประสงค์ของมาตรฐานนี้ทำให้เป็นสิ่งจำเป็นในงานอุตสาหกรรมและการวิจัยหลายด้าน มาตรฐานนี้ซึ่งช่วยให้สามารถวัดความชื้นได้อย่างแม่นยำ ช่วยให้ผู้ผลิตรักษาคุณภาพของผลิตภัณฑ์ ปรับปรุงการควบคุมกระบวนการ และรับประกันประสิทธิภาพของวัสดุในระยะยาว

เป็นเวลานานหลายปีที่องค์กรของเรา ด้วยทีมงานที่มีความสามารถและประสบการณ์ ได้เข้าใจถึงความต้องการของลูกค้า ให้บริการทดสอบขั้นสูงที่พวกเขาต้องการ และช่วยเหลือพวกเขาในการจัดตั้ง การนำไปใช้ และการปรับปรุงระบบการจัดการ ภายใต้กรอบนี้ เรายังให้บริการทดสอบตามมาตรฐาน ASTM E203 อีกด้วย

WhatsApp