Un analizzatore di umidità Karl Fischer non viene incasellato in un solo settore. Lo stesso strumento di base - coulometrico o volumetrico - trova la sua strada nei laboratori di manutenzione dei trasformatori, nei dipartimenti di controllo qualità dei lubrificanti, nel controllo qualità farmaceutico, nelle raffinerie petrolchimiche e negli impianti di trasformazione alimentare. Ciò che cambia tra le applicazioni è la preparazione del campione, lo standard a cui sei conforme e quanto in basso devi scendere.
L'olio isolante per trasformatori è l'applicazione in cui la titolazione KF è probabilmente più importante. L'umidità disciolta a soli 20-30 ppm può ridurre la tensione di rottura dielettrica dell'olio da oltre 70 kV a meno di 30 kV, trasformando un fluido isolante affidabile in un rischio di flashover. Secondo ASTM D1533 e IEC 60814, il metodo coulometrico KF è il metodo specificato - mediante iniezione diretta o, in modo più affidabile, con un forno KF. Il metodo del forno evita la contaminazione della cella di titolazione da parte della matrice oleosa e gestisce in modo pulito la bassa solubilità dell'acqua nell'olio minerale. Per le utility che eseguono programmi di manutenzione predittiva, l'andamento dell'umidità tramite KF è spesso abbinato all'analisi dei gas disciolti per creare un quadro completo dello stato di salute del trasformatore.
Gli oli lubrificanti - dall'olio per turbine al fluido idraulico fino all'olio per motori - rappresentano una sfida diversa. L'acqua può esistere come acqua disciolta, emulsionata o libera e KF misura direttamente solo la frazione disciolta. Per i laboratori di monitoraggio delle condizioni, l'approccio standard è ASTM D6304 che utilizza KF coulometrico con un omogeneizzatore o un solvente per portare l'acqua emulsionata in soluzione. Una tendenza all'aumento dell'umidità nell'olio della turbina segnala un problema allo sfiatatoio, una perdita nel radiatore o un guasto alla guarnizione - e KF lo rileva molto prima che l'olio diventi visibilmente torbido.
Nel controllo qualità farmaceutico, il contenuto di umidità è un attributo di qualità fondamentale perché l'acqua influisce sulla stabilità del farmaco, sulla velocità di dissoluzione e sulla crescita microbica. USP<921>specifica i metodi KF coulometrico e volumetrico a seconda del livello dell'acqua previsto. Gli iniettabili liofilizzati, ad esempio, spesso richiedono KF coulometrico con rilevamento fino allo 0,1% o meno. Il campione viene sciolto in metanolo anidro o formammide e iniettato direttamente e l'intera analisi richiede meno di cinque minuti.
Per i laboratori che acquistano un analizzatore di umidità KF, abbinare l'intervallo di umidità previsto al tipo di strumento, verificare che sia supportato il metodo ASTM, ISO o farmacopea pertinente e prendere seriamente in considerazione un forno KF se l'elenco dei campioni include oli, paste o materie plastiche. Un'unità coulometrica con forno e compensazione automatica della deriva copre il 90% delle applicazioni industriali e costa circa da 3.000 a 3.000 a 8.000, a seconda del livello di automazione e delle opzioni del campionatore.
