Mätprincip för volymetrisk fuktmätare och coulometrisk fuktmätare
Mätprincip för Karl Fischer volymetrisk fuktbestämning
Den volymetriska fuktmätaren beräknar vattenhalten genom att mäta volymen av Karl Fischer-reagens som förbrukas i reaktionsprocessen.
När Karl Fischers volymetriska metod används för att bestämma fukthalten baseras den huvudsakligen på den elektrokemiska reaktionen: I2 plus 2eó2I- När I2 och I- finns i reaktionscellens lösning samtidigt, utförs reaktionen kl. de positiva och negativa ändarna av elektroden samtidigt, det vill säga på en elektrod reduceras I2 och I- oxideras på den andra elektroden, så en ström flyter mellan de två elektroderna. Om det bara finns I- men ingen I2 i lösningen kommer ingen ström att flyta mellan de två elektroderna. Karl Fischer-reagenset innehåller effektiva ingredienser som pyridin och jod, som kan reagera med vattnet i lösningen som ska testas på följande sätt när det mäts och släpps in i reaktionscellen:
H2O＋SO2＋I2＋3C5H5N→2C5H5N·HI＋C5H5N·SO3
C5H5N·SO3 plus CH3OH→C5H5N·HSO4CH3
C5H5N·HI→C5H5N·H plus plus I- Denna reaktion fortsätter att förbruka vatten och generera I-, tills slutet av reaktionstitreringen är vattnet förbrukat. Vid denna tidpunkt har lösningen en liten mängd Karl Fischer-reagens som inte har reagerat, så att I2 och I- existerar samtidigt. Lösningen mellan de två platinaelektroderna börjar leda elektricitet, och slutpunkten indikeras av strömmen, och titreringen stoppas. Vattenhalten i lösningen kalibreras således genom att mäta den förbrukade Karl Fischer-reagensvolymen (kapaciteten).
Mätprincipen för Karl Fischers kulometriska metod (coulometrisk metod)
Den coulometriska fuktmätaren beräknar vattenhalten genom att mäta mängden ström som passerar genom reaktionsprocessen.
Den kulometriska metoden bygger på att lösa provet i elektrolyten av ett speciellt lösningsmedel som innehåller en viss mängd jod, och vattnet förbrukar jod, men det erforderliga jodet titreras inte längre med ett kalibrerat jodinnehållande reagens, utan genom elektrolysprocess, jodidjonen i lösningen oxideras till jod vid anoden: 2I---2e─→I2 Den producerade joden reagerar med vattnet i provet. Slutpunkten indikeras med en dubbel platinaelektrod. När jodkoncentrationen i elektrolyten återgår till den ursprungliga koncentrationen, stoppa elektrolysen. Sedan enligt Faradays elektrolyslag: beräkna fukthalten i provet som ska testas.
