Her er en oversikt over nøkkelkomponentene som er involvert i Karl Fischer-metoden:
1. Karl Fischer-reagens: Dette er en løsning som inneholder:
* Jod: Den primære reaktanten som reagerer med vann.
* Svoveldioksid (SO2): Et reduksjonsmiddel som reagerer med jod for å danne jodidioner.
* Base (f.eks. imidazol): Et reagens som reagerer med svoveldioksid for å danne et sulfittion.
* Et løsemiddel: Typisk metanol eller etanol.
2. Eksempel: Materialet som analyseres for vanninnhold.
3. Reaksjon: Karl Fischer-reaksjonen innebærer følgende trinn:
* Jod reagerer med vann i nærvær av svoveldioksid og en base.
* Denne reaksjonen bruker jod og vann i et støkiometrisk forhold (1:1).
* Reaksjonens endepunkt bestemmes av tilstedeværelsen av overskudd av jod, som kan påvises ved forskjellige metoder (f.eks. fargeendring, kulometrisk deteksjon).
4. Bestemmelse av vanninnhold: Mengden Karl Fischer-reagens som forbrukes er direkte proporsjonal med vanninnholdet i prøven. Denne informasjonen brukes deretter til å beregne vanninnholdet i prøven, typisk uttrykt i vektprosent.
Ulike teknikker:
* Volumetric Karl Fischer Titrering: Volumet av Karl Fischer-reagens som kreves for å reagere med vannet i prøven, måles direkte.
* Koulometrisk Karl Fischer-titrering: Jodet som trengs for reaksjonen genereres elektrokjemisk. Vannmengden bestemmes deretter ved å måle mengden elektrisitet som brukes.
Samlet sett er Karl Fischer-metoden en kraftig teknikk for å bestemme vanninnholdet i ulike prøver, fra legemidler til drivstoff og andre materialer.