知道卡爾費休水分測定儀的原理么？看看本篇
點擊次數(shù)：607 更新時間：2022-09-20
卡爾費休水分測定法，已被很多國際標準，如ISO，ASTM，DIN，BS，和JIS等*為準確性高的方法，該方法適用于各種物質(zhì)水分含量的測定。
因此，應(yīng)用其原理的卡爾費休水分測定儀具有廣泛的應(yīng)用范圍，適用于固體、液體和氣體樣品。
原理
在水存在時，即樣品中的水與卡爾費休試劑中的SO2與I2產(chǎn)生氧化還原反應(yīng)。
I2+SO2+2H2O→2HI+H2SO4
但這個反應(yīng)是個可逆反應(yīng)，當硫酸濃度達到0.05%以上時，即能發(fā)生逆反應(yīng)。如果我們讓反應(yīng)按照一個正方向進行，需要加入適當?shù)膲A性物質(zhì)以中和反應(yīng)過程中生成的酸。經(jīng)實驗證明，在體系中加入吡啶，這樣就可使反應(yīng)向右進行。
3C5H5N+H2O+I2+SO2→2C5H5NHI+C5H5NSO3(硫酸酐吡啶)
生成硫酸酐吡啶不穩(wěn)定，能與水發(fā)生反應(yīng)，消耗一部分水而干擾測定，為了使它穩(wěn)定，我們可加無水甲醇。
C5H5NSO3(硫酸酐吡啶)+CH3OH(無水)→C5H5N·HSO4CH3(甲基硫酸吡啶)
我們把這上面三步反應(yīng)寫成總反應(yīng)式為:
I2+SO2+H2O+3吡啶+CH3OH→2C5H5NHI+C5H5N·HSO4CH3(甲基硫酸吡啶)
從反應(yīng)式可以看出1mol水需要1mol碘，1mol二氧化硫和3mol吡啶及1mol甲醇而產(chǎn)生2mol吡啶、1mol甲基硫酸吡啶。這是理論上的數(shù)據(jù)，但實際上，SO2、吡啶、CH3OH的用量都是過量的，反應(yīng)完畢后多余的游離碘呈現(xiàn)紅棕色，即可確定為到達終點。
I2︰SO2︰C5H5N=1︰3︰10
2、卡爾費休試劑的配制與標定
若以甲醇作溶劑，則試劑中I2、SO2、C5H5N(含水量在0.05%以下)三者的克分子數(shù)比例為:I2︰SO2︰C5H5N=1︰3︰10
這種試劑有效濃度取決于碘的濃度。新配制的試劑其有效濃度不斷降低，其原因是由于試劑中各組分本身也含有一些水分，但試劑濃度降低的主要原因是由一些副反應(yīng)引起的，較高消耗了一部分碘。
這也說明了配制這種試劑要單獨配，分甲乙兩種試劑并且分別貯存，臨用時再混合，而且要標定。但我國市場上使用的卡爾費休水份測定試劑，無論是單組份的，還是雙組份的一般都由廠家已經(jīng)調(diào)配好的可直接使用產(chǎn)品，但由于卡爾費休試劑是一種很不穩(wěn)定的混合物質(zhì)，因此用戶在使用時都必須進行標定，以測定其真實的水當量數(shù)據(jù)。
卡爾費休法測定水份，需要注意如下幾點:
?、俅朔ㄟm用于多數(shù)有機樣品，包括食品中糖果、巧克力、油脂、乳糖和脫水果蔬類等樣品;
?、跇悠分杏袕娺€原性物料，包括維生素C的樣品不能測定;樣品中含有酮、醛類物質(zhì)的，會與試劑發(fā)生縮酮、縮醛反應(yīng)，必須采用專用的醛酮類試劑測試。對于部分在甲醇中不溶解的樣品，需要另尋合適的溶劑溶解后檢測，或者采用卡氏加熱爐將水份汽化后測定。
?、劭栙M休法不僅可測得樣品中的自由水，即此法測得結(jié)果更客觀地反映出樣品中總水分含量。
?、芄腆w樣品細度以40目為宜，最好用粉碎機而不用研磨，防止水分損失。
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