卡爾費休水分測定法分為卡爾費休容量法和庫侖法兩種方法,常有實驗人員把這兩種方法搞混,在使用的時候,也不能很好的選擇,今天和大家聊聊這兩種方法有什么區(qū)別?
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(chǎn)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(zhì)的水分。后來,又發(fā)展為電量法。
隨著科技的發(fā)展,繼而又將庫侖計與容量法結(jié)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?,F(xiàn)在的分類目測法和電量法統(tǒng)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(biāo)準(zhǔn)分析方法,用來校正其他分析方法和測量儀器。
定義及原理
那么,什么是容量法?什么是庫侖法?
卡爾費休容量法以容量法卡氏試劑為標(biāo)準(zhǔn)液,當(dāng)卡氏試劑與樣品接觸時,即與樣品中的水份發(fā)生定量反應(yīng)。通過消耗標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)中的碘直接由電解電極產(chǎn)生。利用電解碘所需的電量與碘之間的定量關(guān)系計算出樣品的含水量;庫侖法是絕對測定,無需測定滴定度。
其實兩種方法的原理都是一樣的:
當(dāng)存在水時,卡爾費休試劑中的SO2與I2以及樣品中的水會發(fā)生氧化還原反應(yīng)。然而該反應(yīng)為可逆反應(yīng),當(dāng)硫酸濃度超過0.05%時,逆反應(yīng)就會發(fā)生。若要逆反應(yīng)不發(fā)生,則需要將適當(dāng)?shù)膲A性物質(zhì)加入來對反應(yīng)過程中生成的酸加以中和。通過實驗表面,只有將吡啶將入到體系中,如此才不會發(fā)生逆反應(yīng)。
3C5H5N+H2O+I2+SO2→2C5H5NHI(氫碘酸吡啶) +C5H5NSO3(硫酸酐吡啶)
生成硫酸酐吡啶不穩(wěn)定,可以和水發(fā)生反應(yīng),將一部分水消耗掉,從而對測定干擾,可以將無水甲醇加入以使其穩(wěn)定。
C5H5NSO3(硫酸酐吡啶) + CH3OH(無水) → C5H5N·HSO4CH3(甲基硫酸吡啶)
上面三步反應(yīng)寫成總反應(yīng)式為:
I2+SO2+H2O+3吡啶+CH3OH → 2C5H5NHI(氫碘酸吡啶)+C5H5N·HSO4CH3(甲基硫酸吡啶)
這就是卡爾費休法測定樣品含水量的基本原理,無論是容量法還是庫侖法,都是在這一原理上進(jìn)行測定的。
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