卡爾費休測水法適用于許多*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*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*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*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,*需測定滴定度。
1935年卡爾-費休(KarlFischer)是*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*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。兩種方法都被許多地方定為標準分析方法,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*的正負兩端同時進行,即在*個電*上I2被還原,而在另*個電*上I-被氧化,因此在兩個電*之間有電流通過。如果溶液中只有I-而*I2同時存在,則兩個電*間*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,*斷消耗水,生成I-,*直到反應滴定*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*之間的溶液開始導電,由電流指示達到*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碘的特.殊溶劑的電解液后,水即消耗碘,但所需的碘*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*氧化為碘:2I--—2e─→I2所產生的碘又與樣品中的水反應。其*點用雙鉑電*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*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*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。