New approaches to moisture determination in complex matrices based on the Karl Fischer Reaction in methanolic and non-alcoholic media

Sammanfattning: Vattenhaltsbestämning är av stor vikt i många sammanhang. T.ex. kan vattenhalten påverka utbytet av en kemisk syntes, eller ha negativ inverkan på hållbarheten av läkemedel och livsmedel.Standardmetoden för vattenhaltsbestämning är Karl Fischer-titrering, baserad på antingen volymetri eller coulometri. I den här avhandlingen presenteras nya infallsvinklar för bestämning av mycket låga halter vatten i komplexa provmatriser, som t.ex. tekniska oljor och substanser som interfererar med alkoholbaserade Karl Fischer-reagens.Vattnet avskiljs ofta från oljematrisen före titrering genom förångning. I samband med framtagningen av nya referensmaterial för vatten i olja ifrågasattes förångningsteknikernas effektivitet av National Institute of Standards and Technology (NIST). NIST menade att en fraktion av vattnet bands hårt i oljefasen och att det inte kunde frigöras och detekteras annat än med en modifierad volymetrisk metod där reagenset innehöll minst 65% kloroform. I den här avhandlingen presenteras en alternativ metod som uppfyller det ställda kravet för en fullständig upplösning av oljefasen. Med denna metod visas att det inte finns någon anledning att ifrågasätta förångningsteknikernas effektivitet och att den modifierade metoden som NIST använder ger systematiskt för höga resultat.Fördelar som enklare handhavande, kortare konditioneringstider och att endast ett reagens behövs har gjort att diafragmafri coulometri har blivit allt mer populär. Spårhaltsbestämning med denna teknik ställer dock speciellt höga krav på reagensen eftersom strömtätheten vid katoden är låg. Med anledning av detta testades olika typer av kommersiella reagensblandningar för bestämning av små vattenmängder och kritiska parametrar identifierades. Dekanol visade sig ha en gynnsam effekt på katodreaktionen i reagens modifierade med xylen enligt standardmetodbeskrivningen för bestämning av vatten i oljor.För provtyper som inte går att analysera med alkoholbaserade reagenser presenteras en ny typ baserad på N-metylformamid. Med ett sådant reagens bestämdes vattenhalten i ett reaktivt salt som används i litiumjonbatterier. Liknande alkoholfria reagens undersöktes mer utförligt i en djupare studie som även inkluderade formamid och dimetylformamid. För- och nackdelar med dessa alternativa lösningsmedel diskuteras och möjliga reaktionsförlopp föreslås. Det visade sig att läget på jämvikten mellan svaveldioxid och vätesulfit är en avgörande faktor för att förklara den stora skillnaden i reaktionshastighet i dessa lösningsmedel.