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卡费水分仪的原理

2022.4.10

  卡式水分仪的原理
  卡尔-费休库仑法水分测定仪原理

  1.1935年卡尔-费休(KarlFischer)首先提出了利用容量分析测定水分的方法,这种方法即是GB6283《化工产品中水分含量的测定》中的目测法。目测法只能测定无色液体物质的水分。后来,又发展为电量法。随着科技的发展,继而又将库仑计和容量法结合起来推出库仑法。这种方法即是GB7600《运行中变压器油水分含量测定法(库仑法)》中的测试方法。分类目测法和电量法统称为容量法。卡氏方法分为卡氏容量法和卡氏库仑法两大方法。两种方法都被许多国家定为标准分析方法,用来校正其他分析方法和测量仪器。
  2.卡氏库仑法测定水分是一种电化学方法。其原理是仪器的电解池中的卡氏试剂达到平衡时注入含水的样品,水参和碘、二氧化硫的氧化还原反应,在吡啶和甲醇存在的情况下,生成氢碘酸吡啶和甲基硫酸吡啶,消耗了的碘在阳极电解产生,从而使氧化还原反应不断进行,直至水分全部耗尽为止,依据法拉第电解定律,电解产生碘是同电解时耗用的电量成正比例关系的,其反应如下:
  H2O+I2+SO2+3C5H5N→2C5H5N?HI+C5H5N?SO3
  C5H5N?SO3+CH3OH→C5H5N?HSO4CH3
  在电解过程中,电极反应如下:
  阳极:2I--2e→I2
  阴极:I2+2e→2I-
  2H++2e→H2↑
  从以上反应中可以看出,即1摩尔的碘氧化1摩尔的二氧化硫,需要1摩尔的水。所以是1摩尔碘和1摩尔水的当量反应,即电解碘的电量相当于电解水的电量,电解1摩尔碘需要2×96493库仑电量,电解1毫摩尔水需要电量为96493毫库仑电量。
  水分测量仪应用卡尔弗休微库仑滴定分析原理,以双铂电极检测滴定过程,以单片机控制测量和电解及数据处理,并自动打印参数和测量结果。仪器具有自动基线校正、空白补偿、平衡速度快、稳定性好、终点自动判断、结果准确、操作方便、分析速度快、分析数据重复性好、便于安装等特点。

  水份仪:能够检测各类有机及无机固体、液体、气体等样品中含水率的的仪器叫做水分测定仪,按测定原理可以分类物理测定法和化学测定法两大类。物理测定法常用的用失重法、蒸馏分层法、气相色谱分析法等,化学测定方法主要有卡尔费休法(Karl Fischer)、甲苯法等,国际标准化组织把卡尔费休(Karl Fischer)方法定为测微量水分国际标准,我们国家也把这个方法定为国家标准测微量水分。

  常见的失重法水分仪有卤素水分测定、红外水分测定仪、微波水分测定仪等;
  常见的卡尔费休水分测定仪主要有容量法卡尔费休水分测定仪和库仑法(电量法)卡尔费休水分测定仪。

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