کارل فیشر

دستگاه کارل فیشر چیست

برای اندازه‌گیری دقیق میزان رطوبت در مواد مختلف، از روش‌ها و دستگاه‌های متنوعی استفاده می‌شود. یکی از دقیق‌ترین و پرکاربردترین این روش‌ها، تیتراسیون کارل فیشر است. این دستگاه با استفاده از واکنش شیمیایی بین آب و معرف دستگاه، مقدار آب موجود در نمونه را با دقت بالا اندازه‌گیری می‌کند.

آب، یکی از اجزای اصلی بسیاری از مواد است و حضور آن در مقادیر مختلف می‌تواند تأثیر قابل توجهی بر خواص فیزیکی و شیمیایی مواد داشته باشد. به عنوان مثال، وجود رطوبت در مواد غذایی می‌تواند منجر به فساد و کاهش کیفیت آن‌ها شود، در حالی که در صنعت داروسازی، کنترل دقیق میزان رطوبت برای حفظ اثربخشی و پایداری داروها ضروری است.

در این مقاله، می‌پردازیم که کارل فیشر چیست، اصول عملکرد آن، انواع مختلف این دستگاه، مزایا و معایب آن، کاربردهای آن در صنایع مختلف و در آخر به معرفی دستگاه کارل فیشر ایرانی، تولید شده در شرکت دانش بنیان ابتکار تجهیز آزما می پردازیم.

روش کارل فیشر در سال ۱۹۳۵ توسط شیمیدان آلمانی، کارل فیشر، ابداع شد. این روش در ابتدا برای اندازه‌گیری میزان آب در متانول استفاده می‌شد، اما به سرعت به عنوان یک روش استاندارد برای اندازه‌گیری رطوبت در طیف گسترده‌ای از مواد شناخته شد.

اندازه گیری آب به روش کارل فیشر

اساس کار دستگاه بر پایه واکنش شیمیایی بین آب و معرف است. این معرف شامل ید، دی اکسید گوگرد، یک باز (معمولاً ایمیدازول یا پیریدین) و یک حلال (معمولاً متانول) است. واکنش اصلی به صورت زیر است:

CH₃OH + SO₂ + 3 RN → [RNH]SO₃CH₃ + 2 RN

[RNH]SO₃CH₃ + 2 RN + H₂O + I₂ → 2 [RNH]I + [RNH]SO₄CH₃

در این واکنش، یک مولکول آب با یک مولکول ید واکنش می‌دهد. بنابراین، با اندازه‌گیری مقدار ید مصرف شده در واکنش، می‌توان مقدار آب موجود در نمونه را محاسبه کرد.

دستگاه کارل فیشر به طور خودکار مقدار ید مورد نیاز برای واکنش با آب موجود در نمونه را اضافه می‌کند و با استفاده از یک سیستم تشخیص نقطه پایانی، پایان واکنش را مشخص می‌کند. سپس، با استفاده از اطلاعات مربوط به مقدار ید مصرف شده، دستگاه مقدار آب موجود در نمونه را محاسبه و نمایش می‌دهد.

انواع دستگاه کارل فیشر

به طور کلی این محصول کاربردی، در دو نوع اصلی حجم سنجی و کولومتری موجود هستند.

کارل فیشر حجم سنجی:

در این نوع دستگاه، معرف کارل فیشر به صورت محلول به نمونه اضافه می‌شود و مقدار ید مصرف شده با اندازه‌گیری حجم محلول مصرفی تعیین می‌شود. این روش برای اندازه‌گیری مقادیر نسبتاً زیاد آب (بیشتر از ۱٪) مناسب است.

کارل فیشر کولومتری:

در این نوع دستگاه، ید مورد نیاز برای واکنش به صورت الکتروشیمیایی در داخل سل تیتراسیون تولید می‌شود. این روش برای اندازه‌گیری مقادیر کم آب (کمتر از ۱٪) مناسب است و دقت بالاتری نسبت به روش حجم سنجی دارد.

اجزای دستگاه کارل فیشر

دستگاه کارل فیشر معمولاً شامل اجزای زیر است:

1. سل تیتراسیون: محفظه ای که نمونه در آن قرار می‌گیرد و واکنش شیمیایی در آن انجام می‌شود.
2. سیستم تزریق: برای افزودن معرف کارل فیشر به سل تیتراسیون.
3. سیستم تشخیص نقطه پایانی: برای تعیین پایان واکنش.
4. صفحه نمایش: برای نمایش نتایج اندازه‌گیری.
5. کنترل کننده: برای کنترل فرآیند تیتراسیون.

دستگاه تیتراتور کارل فیشر ایرانی

باتوجه به ضرورت انجام آزمون های سنجش آب در موارد گوناگون، شرکت دانش بنیان ابتکار تجهیز آزما با فعالیت های مستمر و تحقیقات علمی بسیار توانست دستگاه تیتراتور کارل فیشر را به صورت تمام ایرانی تولید و به بازار عرضه کند. در ادامه به مزایای استفاده از این دستگاه ایرانی می پردازیم.

مزایای منحصر به فرد کارل فیشر ایرانی

• دارای سیستم شستشوی مقاوم در برابر مواد شیمیایی
• امکان تعویض محیط واکنش بدون باز کردن درب سل
• سرعت مناسب تعویض مواد شیمیایی با پمپ های کارا
• جلوگیری از برخورد مواد شیمیایی با پمپ ها
• امکان ریختن حلال به صورت دستی و اتوماتیک با نرم افزار

بالاترین و منحصر به فرد ترین دقت تزریق بورت

• تقسیم بندی هر بورت به بیش از 260000
• دقت تزریق بورت برابر با 0.000039 درصد
• بهبود قابل توجه در میزان صحت و تکرار پذیری نتایج آنالیز
• جلوگیری از نفوذ آب به درون سل واکنش با استفاده از طراحی مناسب
• طراحی مناسب سل و درب پوش و جلوگیری از نفوذ رطوبت
• کاهش قابل توجه سوق (Drift) دستگاه کارل فیشر ایرانی با استفاده از طراحی مناسب
• قابل استفاده برای انجام واکنش در انواع حلال ها

راحتی کاربر با توجه به آنالیز های از پیش تعریف شده و نرم افزار کارا

• انتخاب و انجام آنالیز دلخواه فقط با زدن یک کلیک برای انجام آنالیزهای اندازه گیری بلانک (Blank)
• استاندارد سازی تیترانت (titer) و اندازه گیری آب نمونه(water determination)
• قابلیت ویرایش پرامترهای ورودی هر آنالیز به صورت دلخواه و ذخیره آن
• فراخوانی انواع آنالیزهای انجام شده قبلی در نرم افزار
• پیش تعریف آنالیزهای مهم و راحتی کاربر

تقسیم بندی مناسب پرامترهای نرم افزار

1. تقسیم بندی مناسب پارامترهای آنالیز کارل فیشر و دسترسی سریع
2. ویرایش آسان و سریع پرامترها به شیوه دلخواه و راحتی کاربر

قابلیت انجام ویرایش (Edit) پس از انجام آنالیز

1. قابلیت انجام ویرایش در پارامترهای ورودی آنالیزهای انجام شده
2. عدم نیاز به انجام مجدد آنالیز با توجه به قابلیت ویرایش پرامترهای ورودی
3. دسترسی  به داده های هر نمودار تیتراسیون و قابلیت بررسی آن

ارائه ی گزارش جامع از آنالیز انجام شدهبا فرمت PDF مطابق با قوانین GLP

1. دسترسی به اطلاعات کافی درمورد آنالیز ( analysisinformation) به ازای هر تیتراسیون
2. نمایش نتایج تیتراسیون در فایل ارائه شده
3. انتخاب نمودار نمایش داده شده در گزارش نهایی
4. قابلیت گزارش غلظت نهایی به ازای واحد غلظت دلخواه

کاربرد های کارل فیشر ایرانی:

اندازه گیری آب در فراورده های نفتی  پتروشیمی

• نفت
• گازوئیل
• انواع روغن ها
• بنزین
• انواع مواد شیمیایی و …

تعیین مقدار آب در مواد غذایی

• آب میوه
• عسل
• آرد
• ماکارونی و….

اندازه گیری آب در صنایع داروسازی

• مواد اولیه
• مواد فعال
• قرص ها
• پمادها و …

تعیین مقدار آب در فراورده های آرایشی و بهداشتی

• شامپوها
• کرم ها
• لوسیون ها
• خمیردندان و…

اندازه گیری آب در سموم کشاورزی

• انواع سموم کشاورزی
• سموم جامد و مایع 

مزایای کلی استفاده از دستگاه کارل فیشر

دقت بالا: قادر به اندازه‌گیری مقادیر بسیار کم آب با دقت بالا است.

سرعت: این روش نسبت به سایر روش‌های اندازه‌گیری رطوبت، سریع‌تر است.

انتخاب پذیری: این روش به طور خاص برای اندازه‌گیری آب طراحی شده است و تحت تأثیر سایر اجزای نمونه قرار نمی‌گیرد.

سهولت استفاده: دستگاه‌های کارل فیشر مدرن به راحتی قابل استفاده هستند و نیاز به تخصص خاصی ندارند.

کاربرد گسترده: این دستگاه در طیف گسترده‌ای از صنایع قابل استفاده است.

نتیجه گیری

دستگاه کارل فیشر یک ابزار دقیق و کارآمد برای اندازه‌گیری رطوبت در طیف گسترده‌ای از مواد است. این دستگاه با دقت بالا، سرعت و سهولت استفاده، به عنوان یک روش استاندارد در بسیاری از صنایع شناخته شده است. با توجه به اهمیت کنترل رطوبت در بسیاری از فرآیندهای صنعتی، استفاده از آن به طور فزاینده‌ای در حال افزایش است.

شما می توانید جهت مشاهده دیگر دستگاه های تولید شده در شرکت دانش بنیان ابتکار تجهیز آزما به صفحه اصلی شرکت مراجعه نمایید و یا کاتالوگ آن را در پایین صفحه دانلود نمایید.

همچنین برای کسب اطلاعات بیشتر و مشاوره در خصوص دستگاه کارل فیشر ایرانی، از طریق شماره تلفن های ارائه شده در قسمت تماس با ما ، با مدیران شرکت ارتباط برقرار نمایید.

در ویدئو پایین، نحوه استفاده از کارل فیشر با نهایت جزئیات برای کاربران محترم بارگذاری شده است تا از عملکرد این دستگاه کاربردی آگاه شوید.