Principen för Karl Fischer Coulometric Moisture Analyzer
1. 1935 föreslog Karl Fischer först metoden för att mäta fukt genom volymetrisk analys, vilket är den visuella metoden i GB6283 "Bestämning av fuktinnehåll i kemiska produkter". Den visuella metoden kan endast bestämma vattenhalten i färglösa flytande ämnen. Senare utvecklades det till elmetoden. Med utvecklingen av vetenskap och teknik kombinerades coulomb-mätaren och den volumetriska metoden för att lansera coulomb-metoden. Denna metod är testmetoden i GB7600 "Bestämning av fuktinnehåll i transformatorolja under drift (coulometrisk metod)". Klassificeringen visuell metod och elmetoden kallas tillsammans för kapacitetsmetoden. Karl Fischer-metoden är uppdelad i två metoder: Karl Fischers volymetriska metod och Karl Fischer Coulomb-metoden. Båda metoderna är utsedda som standardanalytiska metoder av många länder för att kalibrera andra analysmetoder och mätinstrument.
2. Karl Fischer Coulomb-metoden är en elektrokemisk metod för att bestämma fukt. Principen är att när Karl Fischer-reagenset i instrumentets elektrolytiska cell når jämvikt, injicera det vattenhaltiga provet, genererar redoxreaktionen av vattenginseng, jod och svaveldioxid, i närvaro av pyridin och metanol, pyridiniumhydriodat och pyridiniummetylsulfat, och den förbrukade joden elektrolyseras vid anoden, så att redoxreaktionen fortsätter tills vattnet är helt slut. Enligt Faradays elektrolyslag är jodet som produceras vid elektrolys proportionell mot den elektricitet som förbrukas under elektrolysen. Reaktionen är som följer:
H2O plus I2 plus SO2 plus 3C5H5N→2C5H5N?HI plus C5H5N?SO3
C5H5N-SO3 plus CH3OH-→C5H5N-HSO4CH3
Under elektrolys är elektrodreaktionen som följer:
Anod: 2I--2e→I2
Katod: I2 plus 2e→2I-
2H plus plus 2e→H2↑
Det kan ses från ovanstående reaktion att 1 mol jod oxiderar 1 mol svaveldioxid och kräver 1 mol vatten. Därför är det den ekvivalenta reaktionen av 1 mol jod och 1 mol vatten, det vill säga elektriciteten för att elektrolysera jod är likvärdig med elektriciteten för att elektrolysera vatten. Elektrolysen av 1 mol jod kräver 2×96493 coulombs elektricitet, och elektrolysen av 1 millimol vatten kräver 96493 milliocoulombs elektricitet.
