Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Oznaczanie wilgoci w biomasie metodą miareczkowania kulometrycznego Karla Fischera

Jędrychowska Sylwia, Kowalczyk Anna

Nafta-Gaz

|

2022

|

R. 78, nr 5

393--400

PL

W artykule przedstawiono prace nad wykorzystaniem metody miareczkowania kulometrycznego Karla Fischera z odparowaniem do oznaczania zawartości wody w biomasie. Przeprowadzono badania sześciu rodzajów próbek biomasy roślinnej: zmielonej kawy otrzymanej jako odpad po zaparzeniu, słomy pszenicznej, siana, łupin orzecha włoskiego oraz zrębków drewna leszczynowego i świerkowego. Wykonano badania zawartości wody we wszystkich pozyskanych produktach i porównano wyniki z wynikami otrzymanymi dwiema innymi metodami stosowanymi standardowo do badania wilgoci w biomasie, tj. metodą wagosuszarkową i destylacyjną. Stwierdzono, że wszystkie metody wykazały dobrą zgodność w zakresie wyników uzyskanych dla przebadanych próbek. Najmniej przydatna okazała się metoda destylacyjna, której rezultaty najbardziej odbiegały względem pozostałych metod. Wykonanie analizy tą techniką wymaga długiego czasu, jest ona dość pracochłonna i niezautomatyzowana. Najszybszą techniką jest metoda wagosuszarkowa, ale cechuje ją mniejsza precyzja w stosunku do metody kulometrycznej. Wyniki otrzymane tą metodą mogą być zawyżone ze względu na to, że miarą zawartości wody w badanej próbce jest ubytek masy, który może być związany nie tylko z obecnością wody, ale także z innymi lotnymi substancjami uwalnianymi w trakcie badania. Metoda miareczkowania kulometrycznego Karla Fischera jest natomiast metodą selektywną i podczas analizy oznaczana jest tylko woda odparowywana z próbki, nawet gdyby z próbki uwalniały się jeszcze inne substancje lotne w warunkach badania. Metoda miareczkowania kulometrycznego Karla Fischera z odparowaniem próbki w piecyku wykazała się największą precyzją. Jest łatwa w wykonaniu i zautomatyzowana. Stwierdzono, że metoda ta może być z powodzeniem stosowana w badaniu biomasy. Zawartość wody we wszystkich pozyskanych próbkach biomasy wahała się w przedziale od 8% do 10,5% (m/m). W celu zbadania możliwości oznaczenia zawartości wody w szerszym zakresie pomiarowym próbki biomasy suszono w suszarce laboratoryjnej w ciągu 4 godzin w temperaturze 105°C oraz dodatkowo przygotowano próbki modelowe o różnej zawartości wody z wykorzystaniem zmielonej kawy jako matrycy. Na przygotowanych próbkach wykonano badania wilgoci metodą miareczkowania kulometrycznego Karla Fischera z odparowaniem. Przeprowadzone badania potwierdziły, że metoda ta świetnie nadaje się do badania próbek biomasy. Charakteryzuje się bardzo dobrą powtarzalnością w badanym zakresie od 0,7% do 75% (m/m).

EN

The article presents works on the use of coulometric Karl Fischer titration with evaporation for determining water content in biomass. Six types of plant biomass samples were tested: ground coffee obtained as brewed waste, wheat straw, hay, walnut shells and hazel and spruce wood chips. Tests of water content in all obtained products were carried out and their results were compared with two other methods used as standard for biomass moisture testing, i.e. by using a drying balance method and the distillation method. All the methods were found to be in good agreement with the results obtained for the samples tested. The distillation method turned out to be the least useful, as it gave results that differed most from the other methods. The analysis time using this technique is long, it is quite laborious to perform and is not automated. The fastest technique is the method utilizing a drying balance, but it is less precise than the coulometric method. The results obtained with this method may be overestimated as the measure of water content in the tested sample is the loss of mass, which may be related not only to the presence of water, but also to other volatile substances released during the test. On the other hand, the coulometric Karl Fischer titration method is selective and only the water evaporated from the sample is determined during the analysis, even if other volatile substances are released from the sample under the test conditions. The coulometric Karl Fischer titration method with sample evaporation in an oven showed the best precision. It is easy to make and automated. It was found that this method can be successfully used in biomass research. The water content in all obtained biomass samples ranged between 8 and 10.5% (m/m). In order to investigate the possibility of determining the water content in a wider measuring range, the biomass samples were dried in a laboratory dryer for 4 hours at 105°C, and additionally, model samples with different water content were prepared using ground coffee as a matrix. The prepared samples were tested with coulometric Karl Fischer titration with evaporation method. The conducted research confirmed that the method of coulometric Karl Fischer titration with evaporation is perfect for testing biomass samples. It is characterized by a very good repeatability in the tested range, from 0.7 to 75% (m/m).

2

Badania kulometryczne na Wydziale Chemii Uniwersytetu Warszawskiego

Galus Z.

Wiadomości Chemiczne

|

2015

|

[Z] 69, 9-10

631--651

EN

The coulometric studies carried out in the Department of Chemistry of the University of Warsaw have been described. In the first part of this brief review there were discussed papers in which coulometric titration was used as a main method of the study. In this section the achievements of Stanisław Głąb and his coworkers in that field were shortly described and discussed. Both the use of the coulometric titration in elaboration of a new analytical titration methods and its application to the determination of equilibrium constants of several reactions have been presented. In the second part, the results obtained with the use of two variants of constant potential coulometry were presented. In the first classical variant, the thickness of the solution layer (d), from which occurs the diffusion to the electrode was much larger than the diffusion layer thickness (δ), d » δ. In the second variant inequality d « δ is obeyed. The later case relates to the so-called thin-layer chronocoulometry, when the reactive layer (solution or film on the electrode) is very thin. Some papers published by the researchers from the Chemistry Department of the University of Warsaw were presented, especially those where thin layers of heavy metal (as iron, nickel, cobalt and others) hexacyanoferrates such as for instance Prussian Blue, were deposited either on platinum, gold, glassy carbon electrodes or on carbon nanotubes. The transport of charge in such layers was briefly discussed. In the last part, the application of so-called voltochronocoulometry by researchers of the Chemistry Department of the University of Warsaw to the study of different electrode reactions and double layer phenomena is presented.

3

Jubileusz metody miareczkowania kulometrycznego

Małyszko J.

Wiadomości Chemiczne

|

2011

|

[Z] 65, 5-6

345-361

EN

In 1938, Szebellédy and Somogyi [1–7] have proposed an important methodological innovation in analytical chemistry. This methodology was termed coulometric titration. This paper presents an overview of the principles of operation and, in broad outline, applications of this methodology. Moreover, a short biography and scientific achievements of professor Laszlo Szebellédy are presented in the introduction. Chapter 1 of this review outlines the theoretical background and general description of coulometric titration. In this new technique, the electrical current generates a titrant that chemically reacts with an analyte. The amount of the analyte is determined from the quantity of the electrical charge passed until the point of chemical equivalence has been reached, according to the 2nd Faraday’s law of electrolysis. The new methodology offers several significant advantages over a conventional volumetric procedure, such as elimination of problems connected with the preparation, standardization and storage of standard solutions. In Chapter 2, an evolution of the method after the Second World War is presented. In these times, stable constant current sources became easy to construct [13–15]. Consequently, coulometric titrations started to use a constant current system. Under these conditions, the total number of coulombs consumed can be calculated readily from the intensity of current and the duration of electrolysis. Coulometric titrations have been developed for all types of volumetric titrations: oxidation–reduction [19–28], precipitation [17, 18], complex formation [37] and neutralization reactions [39, 40]. The generation of various titrants and possibilities of application are described. Special attention is devoted to the electrochemical generation of reagents which are not ordinarily utilized in conventional volumetric analysis owing to the instability of their solutions such as bromine, chlorine, silver(II) and titanium(III). Moreover, the coulometric titration procedure is significantly more sensitive than the volumetric titration, and it is particularly suited to automation, because complex mechanical devices such as an automatic burette are not required. The new method appeared to be an attractive alternative to all forms of the volumetric titration. Chapter 3 is dedicated to the contribution of Polish academic chemistry teachers to the development of the method discussed [57–89, 91–100]. Advantages and disadvantages of the method are listed in the last Chapter (Summary). Each Chapter includes selected works related to the history of the subject.

4

Pomiary mikrostężeń jonów chlorkowych w roztworach wodnych z użyciem nieliniowego algorytmu estymacji stanu

Holiczer A.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2010

|

R. 56, nr 2

146-149

PL

W artykule przedstawiono metodę pomiaru mikrostężeń jonów chlorkowych w roztworach wodnych. Zaproponowano nową metodę detekcji punktu końcowego miareczkowania kulometrycznego przy użyciu nieliniowego estymatora stanu. W tym celu opracowano uproszczony model dynamiczny procesu wyjściowego elektrod detekcyjnych oraz ulepszono algorytm detekcji punktu przegięcia krzywej miareczkowania. Uzyskane rezultaty badań potwierdzają skuteczność zastosowanej metody, zwłaszcza przy pomiarach niskich stężeń, względem ogólnie stosowanej metody komparacyjnej.

EN

The paper deals with problems of chloride ion microconcentration measurements. It extends the previously made achievements [1, 5, 8] and proposes a nonlinear solution for more precise measurements. There are various chloride ion measurement methods, the most common of which is the potentiometric one using ion-selective electrodes (ISE). The other, much simpler and cheaper, is amperostatic coulometric titration with current source supplied detection electrodes (Figs. 1 and 2). It is based mainly on the Faraday principles (1) and Nernst equation. The main problem connected with chloride ion concentration measurement, is accurate determination of the titration end-point. The METHODS presented in [1] are not efficient for low measurement ranges, since the unknown titration process initial conditions affect the measurement result. That is why a nonlinear state estimation algorithm (Fig. 5) is proposed. Due to complex titration curve equations (2) some simplifications have been made (4). The proposed algorithm is capable of detecting unknown signals, so even a simplified system model should be sufficient. The proposed second derivative estimator combined with the titration curve intersection point detection algorithm makes it possible to take measurements with better repeatability and lower detection limit compared with methods presented in [1]. The further research should be aimed at the algorithm optimisation and implementation to a real measurement system in order to construct and realise a prototype of the chloride ion concentration meter.

5

Iodometric titration of sulfur compounds in alkaline medium

Ciesielski W., Zakrzewski R.

Chemia Analityczna

|

2006

|

Vol. 51, No. 5

653-678

EN

The possibilities of application of iodine as a titrant in determination of sulfur compounds have been presented. The influence of the reaction medium, the nature of compounds, and the thiol-thione tautomerism on the reaction sto ich io metry of sulfur compounds with iodine has been discussed. The conditions of volumetric titration with visual and potentio-metric end-point detection and coulometric titration with biamperometric end-point detection have been described. The advantages of the applied analytical techniques in the determination of selected sulfur compounds in fannaceutical preparations have been presented.

PL

Przedstawiono możliwości zastosowania jodu jako titrantu do oznaczania związków siarki. Omówiono wpływ środowiska reakcji, budowy cząsteczki związku oraz tautomerii tiol-tion na stechiometrię reakcji związku siarki z jodem. Opisano warunki zastosowania miareczkowania objętościowego z wizualną i potencjometryczną detekcją punktu końcowego, a także miareczkowania kulometrycznego z biamperometryczną detekcją punktu końcowego. Przedstawiono zalety stosowanych technik analitycznych do oznaczania wybranych związków siarki w preparatach farmaceutycznych.

6

Iodimetric determination of 2-benzimidazolethiols and 2-benzothiazolethiols

Ciesielski W., Krenc A.

Chemia Analityczna

|

2004

|

Vol. 49, No. 4

577-586

EN

In this paper a method of iodimetric determination of 2-benzimidazolethiol, 2-benzothiazolethiol and their derivatives in alkaline media is presented. In the volumetric titration with potentiometric end-point detection, the determination ranges are: 25-1000 žmol for 2-benzimidazolethiol (1a), 10-1000 žmol for 5-methoxy-2-benzimidazolethiol (1b), 10-1000 žmol for 5-nitro-2-benzimidazolethiol (1c), 25-1000 žmol for 2-benzothiazolethiol (2a) and 10-1000 žmol for 6-ethoxy-2-benzothiazolethiol (2b). In the coulometric determination with biamperometric end-point detection, 1-10 žmol of 1a and 0.25-40 žmol of 2a were successfully determined. Errors and relative standard deviations for all determinations were below 1%. For the compound 2a at higher concentration of sodium hydroxide potentiometric titration curve was unusually shaped. An addition of iodine resulted in a significant potential drop. The system examined does not reveal Nernstian behaviour.

PL

Opisano metodę jodometrycznego oznaczania 2-benzimidazototiolu, 2-benzotiazolotiolu i ich pochodnych w środowiskach zasadowych. Zakresy oznaczalności wynoszą: 25-1000 umol dla 2-benzimidiazoloItiolu (1a), 10-1000 umol dla 5-metoksy-2-benzimi-dazolotiolu (Ib), 10-1000 urno! dla 5-nitro-2-benzimidazolotiolu (Ic), 25-1000 urno! dla 2-benzotiazolotiolu (2a) i 10-1000 fimol dla 6-etoksy-2-benzotiazolotiolu (2b) przy zastosowaniu techniki miareczkowania objętościowego z potencjometryczną detekcją punktu końcowego. W oznaczeniu kulometrycznym z biamperometryczną detekcją punktu końcowego oznaczono 1-1O umol la i 0.25-40 umol 2a. Błąd i względne odchylenie standardowe wszystkich oznaczeń nie przekraczały 1 %. W roztworach bardziej stężonego NaOH uzyskano nietypowy przebieg krzywej miareczkowania dla związku 2a. Dodatek jodu powodował duży spadek potencjału. Badany układ nie zachowuje się zgodnie z równaniem Nernsta.

7

Zastosowanie metod kulometrycznych w badaniach zanieczyszczeń emitowanych do środowiska

Stufka-Olczyk J., Milczarek A., Michniewicz M.

Przegląd Papierniczy

|

2003

|

R. 59, nr 10

624-626

PL

Degradujący wpływ organicznych związków chlorowców i siarki na środowisko został bezsprzecznie udowodniony i potwierdzony w pracach badawczych wykonanych na całym świecie. Świadomość tego zagrożenia przyczyniła się do prowadzenia badań nad ograniczeniem powstawania organicznych związków chlorowców i siarki w procesach przemysłowych i ich obecności w emisjach do środowiska. Próbki środowiskowe składają się z wielu tysięcy indywidualnych związków o różnych własnościach fizycznych i chemicznych. Analizowanie wszystkich tych związków nie zawsze jest potrzebne lub nawet możliwe. Zostały ustalone tzw. sumaryczne wskaźniki zanieczyszczeń. Określa się je przez oznaczenie końcowego produktu utleniania poszczególnych grup lub wszystkich, zawartych w badanej próbce, związków chlorowców i siarki. Stosownie do tego wprowadzono wskaźniki: AOX, TOX, TX, EOX, EOXS, POX, AOS i TS. Zawartość końcowego produktu reakcji utleniania jest oznaczana metodami kulometrycznymi lub miareczkowymi. Poszczególne grupy związków chlorowoorganicznych (wyrażone jako wymienione wskaźniki sumaryczne) wyróżnia się w zależności od sposobu wyodrębnienia ich z badanej próby. W pracy omówiono znaczenie poszczególnych wskaźników oraz zasady i sposób pomiaru za pomocą metody kulometrycznej

EN

Environment degradation caused by halogen and sulphur organic compounds was unquestionably proved and confirmed by research works carried out worldwide. The consciousness of this danger contributed to conduct the research on limitation of halogen and sulphur organic compounds formation in industrial process and their presence in emissions into the emironment. The environmental samples consist of several thousand of individual compounds with difierent physical and chemical properties. Analysing all of these compounds is not always necessary and even possible. According to this point of view so-called total contamination parameters have been established. They are determined by analysing of the final products being a result of oxidation the particulars groups of compounds or all compounds of halogens and sulphur which are present in the imestigated sample. The total parameters are: AOX, TOX, TX, EOX, EOXS, POX, AOS i TS. The content of the finał products of oxidation, i.e., halogens as hydrogen halide and sulphur as sulphur dioxide, are determined by coulometric or titration methods. The particular groups of halogenated organic compounds formulated as above mentioned total parameters are distinguished regarting the methods of their isolation from the tested sample. The significance of individual parameters as well as the principles and ways of their coulometric determination have been presented in our studies.

8

Undesired phenomena limiting applicability of the extraction-coulometric method with optical end-point detection for determining total inorganic carbon

Magoński J., Korzeniewski K.

Chemia Analityczna

|

2002

|

Vol. 47, No. 4

559-570

EN

Several undesired phenomena which appear during determination of total inorganic carbon in natural waters by the extraction-coulometric method with optical end-point detection are discussed in details. Particular attention is focused on deposition of silver on the cathode, systematic increase in buffer capacity of the cell solution, incomplete absorption of the evolved CO(2), and formation of large variety of conjugate acid-base pairs. It has been found, that by applying the same procedure for samples and for standardizing solutions, one cannot eli-minate the effects of the first two (of the above) phenomena on final results. Consequently, systematic increase of the results is observed for consecutive determinations carried out with the same, (initially introduced), portion of loaded chemicals. This fact causes, that the extraction-coulometric method, despite several advantages, appears to be hardly applicable for studies in which large number of determinations needs to be carried out in a reasonably short time. The general idea of another alternative method has been outlined, of which application enables to avoid all problems discussed.

PL

Przedyskutowano szereg niepożądanych zjawisk występujących podczas oznaczania całkowitego węgla nieorganicznego w wodach naturalnych metodą ekslrakcyjno-kulome-tryczną. Główną uwagę zwrócono na wydzielanie srebra na katodzie, systematyczny wzrost pojemności buforowej roztworu znajdującego się w naczyńku kulometrycznym, niecałkowitą absorpcję wydzielanego CO(2), oraz na tworzenie się różnego rodzaju sprzężonych par kwas-zasada. Stwierdzono, że przez zastosowanie tej samej procedury dla badanych próbek i roztworów standardowych, nie można wyeliminować wpływu dwóch pierwszych (spośród wymienionych wyżej) czynników na ostateczne wyniki. W konsekwencji, obserwuje się systematyczny wzrost wyników kolejnych oznaczeń, wykonanych przy użyciu tej samej (początkowo wprowadzonej) porcji odczynników. Ten fakt sprawia, że metoda ekstrakcyjno-kulometryczna, pomimo szeregu zalet, okazuje się niepraktyczną w badaniach wymagających przeprowadzenia dużej liczby oznaczeń w krótkim czasie. Podano ogólny zarys innej, alternatywnej metody, której zastosowanie umożliwia uniknięcie wszystkich dyskutowanych problemów.

9

Kulometria : szybka metoda oznaczania organicznie związanych halogenów i siarki

Stufka-Olczyk J., Michniewicz M.

LAB Laboratoria, Aparatura, Badania

|

2000

|

R. 5, nr 4

22-23