卡爾費休水分測定儀工作原理

更新時間：2017-10-30

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卡爾•費休法簡稱費休法，是1935年卡爾•費休（KarlFischer）提出的測定水分的容量分拆方法。費休法是測定物質水分的各類化學方法中，對水較為為專一、較為為準確的方法。雖屬經典方法但經過近年改進，提高了準確度，擴大了測量范圍，已被列為許多物質中水分測定的標準方法。

卡爾費休水分測定儀工作原理

卡爾費休水分測定的原理是利用碘氧化二氧化硫時，需要—定量的水參加反應：12十S02十2H2Ｏ=2HI十H2SO4 (1)

上述反應是可逆的。為了使反應向正方向移動并定量進行，須加入堿性物質。實驗證明，吡啶是較為適宜的試劑，同時吡啶還具有可與碘和二氧化硫結合以降低二者蒸氣壓的作用。因此，試劑必須加進甲醇或另一種含活潑OH基的溶劑，使硫酸酐吡啶轉變成穩定的甲基硫酸氫吡啶。

試劑的理論摩爾比為碘：二氧化硫：吡啶，甲醇＝1：1：3：1。

上海巴玖公司的卡爾費休水分測定儀（微量水分測定儀）所用之卡爾費休試劑是由占優勢的碘和充有二氧化硫的砒啶、甲醇等物質混合而成。把樣品注入電解池中，樣品中的水分即與卡爾費休試劑發生反應。卡爾費休試劑同水的反應式為：

I2+SO2+3C5H5N+H2O—→2C5H5N•HI+C5H5N•SO3 ——①

C5H5N•SO3+CH3OH—→C5H5N•HSO4CH3 ——②

由①式可以看出，參加反應的碘的摩爾數與水的摩爾數相等。我們可以通過測量電極檢測出碘的消耗，然后儀器通過電解碘離子在電解電極上生成相同數量的碘。所生成的碘，依據法拉第定率，同電荷量成正比例關系。其反應式如下：

2I¯+2e—→I2 ——③

卡爾費休水分測定儀可根據電解出相應碘所用的電量，計算出樣品中的水的質量，并在數字顯示器上顯示出來。采用電解電流自動控制系統，電解電流的大小可根據樣品中水分含量進行自動控制，較為大可達到300mA。在電解過程中，水分逐漸減少，電解速度隨之按比例減小，直到實驗結束。這一系統保證了分析過程中的高精度、高靈敏閾和高速度。另外，在測定過程中，難免還會引進一些干擾因素，如從空氣中侵入的水分，而產生空白電流。而我們的微量水分測定儀均具有寄存空白電流的功能，可消除空白電流對實驗的影響，所以在顯示器上的數值即被測試樣中真實水含量。

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