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    容量法與庫侖法測定水分含量的區別

    2016-03-22  來自: 鶴壁市瑞普儀器儀表有限公司 瀏覽次數:560

      卡爾費休測水法適用于許多無機化合物和有機化合物中水含量的測定,分卡爾費休容量法和庫侖法兩種方法;兩種方法的區別在于I2的來源不同。容量法中的I2來自于滴定試劑,而庫侖法中的I2則通過電解含I-離子的電解液產生,通過電解池的電量與I量是有著嚴格的定量關系的,因此庫侖法有著更高的測量精度,它測定的速度與分析過程要比容量法快,準確度更高。

      卡爾費休容量法以容量法卡氏試劑為標準液,當卡氏試劑與樣品接觸時,即與樣品中的水份發生定量反應。通過消耗標準液的體積計算出樣品的含水量。

      卡爾費休庫侖法是卡氏反應中的碘直接由電解電極產生。利用電解碘所需的電量與碘之間的定量關系計算出樣品的含水量;庫侖法是測定,無需測定滴定度。

      1935年卡爾-費休(KarlFischer)首先提出了利用容量分析測定水分的方法,這種方法即是GB6283《化工產品中水分含量的測定》中的目測法。目測法只能測定無色液體物質的水分。后來,又發展為電量法。隨著科技的發展,繼而又將庫侖計與容量法結合起來推出庫侖法。這種方法即是GB7600《運行中變壓器油水分含量測定法(庫侖法)》中的測試方法。現在的分類目測法和電量法統稱為容量法。所以卡爾費休方法分為卡爾費休容量法和卡爾費休庫侖法兩大方法。兩種方法都被許多國家定為標準分析方法,用來校正其他分析方法和測量儀器。   

      卡爾-費休容量法水分測定的測定原理:

      容量法水分儀是通過計量反應過程所消耗的卡爾-費休試劑的體積來計算含水。

      卡爾-費休容量法測定水分含量時,主要依據電化學反應:I2+2eó2I-在反應池的溶液中同時存在I2和I-時,該反應在電極的正負兩端同時進行,即在一個電極上I2被還原,而在另一個電極上I-被氧化,因此在兩個電極之間有電流通過。如果溶液中只有I-而無I2同時存在,則兩個電極間沒有電流通過。卡爾-費休試劑中含有效成分吡啶和碘等物質,把其計量滴入反應池,能與待測溶液中的水發生如下化學反應:

    H2O+SO2+I2+3C5H5N→2C5H5N·HI+C5H5N·SO3

    C5H5N·SO3+CH3OH→C5H5N·HSO4CH3

    C5H5N·HI→C5H5N·H++I-該反應持續進行,不斷消耗水,生成I-,一直到反應滴定終點,水分消耗完畢。這時,溶液有微量未發生反應的卡爾費休試劑存在,才能發生I2和I-同時存在的情況,兩個鉑電極之間的溶液開始導電,由電流指示達到終點,停止滴定。從而通過計量已消耗的卡爾費休試劑體積(容量)來標定溶液中的水分含量。

      卡爾費休庫侖法(電量法)的測定原理:

      庫侖法水分儀是通過計量反應過程所通過的電流的多少來計算含水。

      電量法,是基于將試樣溶于含有一定碘的特殊溶劑的電解液后,水即消耗碘,但所需的碘不再是用已標定過的含碘試劑去進行滴定,而是通過電解過程,使溶液中的碘離子在陽極氧化為碘:2I--—2e─→I2所產生的碘又與樣品中的水反應。其終點用雙鉑電極指示。當電解液中碘濃度恢復到原定濃度時,停止電解。然后根據法拉第電解定律:計算出待測試樣的水分含量。

     當須要測量的樣品含水量比較低時,用卡爾費休庫侖法水分儀,檢測的速度不但快,而且數據的平行性很好。因此,就應用而言,容量法更適用于水分含量高的樣品的測量,而庫侖法則僅適用于微量、痕量水的測定。  


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