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卡尔费休库仑法水分测定仪的原理

2017-03-13 浏览次数:1690

卡尔费休库仑法水分测定仪的原理

卡尔费休库仑法水分测定仪(又称微量水分测定仪)的工作原理:    

    微量水分测定仪卡尔费休试剂溶液是由占优势的碘和充有二氧化硫的砒啶、甲醇等物质混合而成。在水分测定仪电解池中的卡尔费休试剂处于平衡的状态下时,把样品注入电解池中,样品中的水即与卡尔费休试剂发生氧化还原反应,生成氢碘酸吡啶和甲基硫酸吡啶。

    卡尔费休试剂与水的反应为:

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

C5H5N•SO3+CH3OH—→C5H5N•HSO4CH3………………(2)

由(1)式可以看出,参加反应的碘的摩尔数等于水的摩尔数。由于碘参加了反应,卡尔费休试剂中碘浓度减小,我们可以通过测量电极检测出碘的消耗,然后仪器通过电解反应在电解电极阳极上生成相同数量的碘,从而使氧化还原反应不断进行,直至水分完全耗尽为止,卡尔费休试剂中碘浓度回复平衡状态浓度。由此可以看出,样品中水含量与电解反应所生成碘量成正比关系,而依据法拉第定率,电解反应中所生成的碘量,又同电解电极阳极反应所消耗的电量成正比例关系。如下式:

2I¯+2e—→I2……………………………………………(3)

      我们可以根据电解反应所耗用的电量,经仪器计算,在水分测定仪显示器上直接显示出所测定样品的水分含量。

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