DeanStarklaitteen

Dean-Stark-laitteen on laboratoriokäyttöön tarkoitettu laite, jolla selvitetään näytteen kosteuspitoisuus azeotrooppisen tislaamisen avulla. Laitteistoa sovelletaan erityisesti rasvojen, öljyjen, polttoaineiden ja joidenkin polymeerien sekä muiden neste- tai kiinteäaineksen kosteuden mittaamiseen, joissa vesi ei erotu helposti tavanomaisella kuivauksella.

Periaate on yksinkertainen mutta tehokas. Näyte kuumennetaan immiscibleina pidetyn liuottimen kanssa (yleisesti tolueeni tai vastaava). Vesi muodostaa liuottimen kanssa azeotropin kanssa, mikä mahdollistaa veden siirtymisen tislaushäviön mukana ja kertymisen erottuvaan vastaanottoputkeen. Samalla liuotin palautuu takaisin tislaussysteemiin, mikä mahdollistaa jatkuvan tislaamisen ja veden kertymisen erilliseen vesikeräykseen. Tislaus lopetetaan, kun veden kerääntyminen pysähtyy tai saavuttaa ennalta määritellyn määrän, ja lopullinen vesimäärä lasketaan näytteen massasta prosentteina.

Rakenne ja käytetyt komponentit ovat tyypillisesti distillaatiolaitteen ja vastaanottoputkiston lisäksi jäähdytin sekä erottavasta keräyksestä koostuva vesivirtsi. Näin muodostuu toimiva järjestelmä, jossa vesi poistuu näytteestä jatkuvalla kiertohengityksellä samalla kun liuottimen määrä palautuu takaisin järjestelmään.

Käyttökohteet ja sovellukset vaihtelevat elintarvikkeista ja öljysektorista aina teollisiin polymeerinäytteisiin. Dean-Stark -menetelmää käytetään sekä standardoiduissa laboratorioissa että teollisissa laadunvarmistusprosesseissa. Edut ovat nopea ja suhteellisen yksinkertainen menetelmä sekä soveltuvuus immiscible-olosuhteisiin; rajoitteita ovat se, ettei menetelmä sovi kaikkien näytteiden kosteuden mittaukseen, erityisesti jos vesi ei ole erottuvasti vesi-liuotin kaksiytimisessä järjestelmässä tai jos näyte reagoi liuottimen kanssa. Turvallisuusnäkökohdat, kuten liekki- ja höyryriskit sekä oikea käsittely, on huomioitava. Laitteen kehitys ja standardisointi ovat tuoneet sen laajasti käytettyyn asemaan kosteuden määrityksessä.

Historiaa varten mainittakoon, että Dean-Stark-menetelmä sai alkunsa 1930-luvulla laitteen kehittäjien Deanin ja Starkin nimien mukaan, ja se on sittemmin levinnyt moniin standardeihin ja kaupallisiin sovelluksiin.