Valoradores y tituladores

Los tituladores automáticos de METTLER TOLEDO siguen una secuencia definida de operaciones. Esta secuencia es prácticamente la misma en los diferentes modelos y marcas. Además, se realiza y se repite varias veces hasta que se alcanza el punto final o el punto de equivalencia de la reacción de valoración (ciclo de valoración). El ciclo de valoración consta principalmente de cuatro pasos:

1. Adición del reactivo
   
2. Reacción de valoración
   
3. Adquisición de señal
   
4. Evaluación

Cada paso tiene diferentes parámetros específicos (p. ej., tamaño del incremento), que se definen según la aplicación de valoración específica. Las aplicaciones más complejas requieren más pasos, p. ej., la dispensación de una solución adicional para valoraciones por retroceso, la dilución o el ajuste del valor del pH. Estos pasos y los parámetros correspondientes se resumen en el método de valoración.

Según la frecuencia del uso que le dé tanto al equipo del valorador, como al cilindro de la bureta, el émbolo, la válvula y los tubos, debe limpiarse con cierta frecuencia. Es importante utilizar etanol de alta calidad para el procedimiento de limpieza.

1. Dependiendo de la contaminación provocada por el estándar, lave el cilindro, la válvula y los tubos con agua desionizada y, a continuación, con etanol.
   
2. Seque las piezas con aire comprimido sin aceite.

Esta discrepancia en los resultados es notable principalmente cuando se realizan valoraciones de ácido/base con uno de los indicadores de pH. La primera razón es que estos indicadores de pH cambian de color según un rango de pH en lugar de un valor fijo. El punto real en el que se produce el cambio de color depende en gran medida de la muestra y puede no coincidir con el punto de equivalencia química. Esto puede producir una pequeña discrepancia en el resultado que se anula fácilmente al estandarizar el valorador con un método similar al que se usa para las muestras.

La segunda razón de esta diferencia es, básicamente, la sensibilidad del ojo humano al cambio de color. Si bien es posible que ya haya comenzado a tener lugar un cambio de color, el ojo humano aún no ha detectado ninguna diferencia. Esto se puede demostrar mediante el uso de un sensor fotométrico como el DP5 Phototrode™ de METTLER TOLEDO. Al usar uno de estos sensores, existe un claro cambio en la transmisión de luz mucho antes de que el ojo humano detecte cualquier cambio de color. En la valoración típica de ácido/base que usa indicación potenciométrica con un sensor de pH, el cambio brusco en la señal ocurre con la primera detección de un exceso de ácido (o base) y, por lo tanto, es una indicación más fiable del punto final.

En general, existen tres problemas principales de electrodos o sensores a la hora de realizar una valoración no acuosa. El primer problema consiste en tener un electrolito acuoso con un solvente no acuoso. Si se reemplaza el electrolito en el electrodo, se resuelve el problema de forma sencilla. El segundo está relacionado con el hecho de que la muestra no es conductora, lo que da como resultado un circuito eléctrico deficiente entre las semiceldas de medición y de referencia o las partes del electrodo, si se combinan. Esto genera una señal ruidosa, especialmente cuando se usa un sensor con una unión de cerámica estándar de referencia. Una solución parcial a este problema es usar un sensor con una unión de manguito, como el DGi113. Este sensor tiene LiCl en etanol como electrolito estándar y, en lugar de una unión de cerámica, cuenta con un manguito de polímeros que proporciona un área de contacto mayor entre las piezas de trabajo y de referencia y, por lo tanto, genera menos ruido.

El tercer problema no es una cuestión relacionada con el electrodo en sí, sino con el manejo del sensor. Para que un sensor de vidrio (pH) funcione correctamente, es necesario que la membrana de vidrio (bombilla de electrodo) esté hidratada. Esto se logra al acondicionar el electrodo en agua desionizada. Durante la valoración no acuosa, esta membrana se deshidrata de forma gradual, lo que reduce la respuesta del electrodo. Para evitar o corregir este problema, el electrodo debe reacondicionarse periódicamente sumergiéndolo en agua.

La forma tradicional de conservar los resultados de la valoración es imprimirlos, ya sea en una impresora compacta con cinta USB-P25 o en una impresora A4 USB. Sin embargo, los valoradores de METTLER TOLEDO ofrecen otras posibilidades como la exportación directa de los datos e informes en formato pdf o xml. Además, los resultados pueden guardarse en una memoria USB, enviarse a un PC conectado o a una carpeta de red remota. Las impresoras físicas (impresoras A4 o impresoras compactas) o las impresoras virtuales (exportación de datos RS232 o USB, escritores de archivos PDF o XML) se activan mediante la función de método “Record” (Registrar) de un método. La función de método “Record” (Registrar) se puede personalizar. Asimismo, el valorador genera de forma automática un fichero CSV tras cada muestra con una plantilla estándar y la guarda en una memoria USB o una carpeta de red. Los resultados se pueden enviar al mismo tiempo a una impresora (física o virtual) en formato CSV.

El valorador puede añadirse directamente a la muestra con una bureta (volumetría) o generarse electroquímicamente en la célula de valoración (coulometría). La valoración coulométrica se emplea principalmente para la determinación del agua según Karl Fischer cuando el contenido es muy bajo, p. ej., inferior a 50-100 ppm (0,005-0,01 %).

El C20S y el C30S están disponibles con dos células del coulómetro diferentes, con o sin diafragma. Para la mayoría de las aplicaciones, recomendamos la célula sin el diafragma porque casi no requiere mantenimiento. Gracias a su diseño innovador, esta célula sin diafragma de METTLER TOLEDO se puede utilizar incluso para la determinación de agua en aceites. La versión de la célula con diafragma se recomienda para aplicaciones como la determinación de agua en sustancias que contienen cetonas. También se recomienda si se requiere la mayor exactitud posible.

La primera respuesta a esta pregunta (y la más obvia) es que el disolvente debe reemplazarse en cuanto la muestra ya no se disuelva. Sin embargo, esta es solo una de las razones por las que cambiar el disolvente. Una segunda razón menos obvia se aplica en el caso de un reactivo de dos componentes donde el valorador contiene yodo y el disolvente contiene todos los demás componentes necesarios para la reacción de Karl Fischer. Uno de estos otros componentes es el dióxido de azufre y este puede agotarse mucho antes de que se supere la capacidad de disolución del disolvente. Como regla general, el disolvente en estos sistemas de dos componentes tiene una capacidad aproximada de 7 mg de agua por mililitro de disolvente. Esto significa que, en teoría, 40 ml de disolvente pueden alojar 280 mg de agua antes de que sea necesario cambiar el disolvente. Como el valorador típico tiene una concentración de 5 mg/ml, 280 mg de agua requerirían 56 ml de valorador.

La solución más práctica a esta pregunta es añadir un poco de gel de sílice azul en la parte superior del tubo de desecación para que sirva como indicador. En cuanto aparezca el primer rastro de color rosa en esta capa de gel, será el momento de cambiar o regenerar el tamiz molecular. Naturalmente, si se produce un aumento en la deriva de fondo, también puede indicar que se debe reemplazar el tamiz molecular.

Al validar un método de valorador, es necesario comprobar aspectos como la exactitud, la precisión, la reproducibilidad, la linealidad, los errores sistemáticos, la robustez, la resistencia y los límites de determinación. Para obtener recomendaciones detalladas sobre cómo llevar a cabo esta validación, consulte nuestras secciones sobre control de calidad y validación o consulte el folleto de aplicaciones de METTLER TOLEDO n.º 16: Validación de los métodos de valoración.