Principiul umidității volumetrice și coulomb
Contorul volumetric de umiditate calculează conținutul de apă prin măsurarea volumului de reactiv Karl Fischer consumat în timpul procesului de reacție.
Când se utilizează metoda volumetrică Karl Fischer pentru a determina conținutul de apă, baza principală este reacția electrochimică: când I2+2e ó 2I - este prezent în soluția rezervorului de reacție, reacția are loc simultan la pozitiv și negativ. capetele electrodului, adică I2 este redus pe un electrod și I - este oxidat pe celălalt electrod, deci există un curent care trece între cei doi electrozi. Dacă există doar I - și nici un I2 prezent simultan în soluție, nu există curent care curge între cei doi electrozi. Reactivul Karl Fischer conține ingrediente active, cum ar fi piridină și iod, care pot suferi următoarele reacții chimice cu apa din soluția de testare atunci când sunt aruncate în bazinul de reacție:
H2O+SO2+I2+3C5H5N → 2C5H5N · HI+C5H5N · SO3
C5H5N · SO3+CH3OH → C5H5N · HSO4CH3
C5H5N · HI → C5H5N · H++I - Această reacție continuă, consumând apă continuu pentru a genera I - până la sfârșitul reacției de titrare, când apa este consumată. În acest moment, există o cantitate mică de reactiv Karl Fischer nereacționat prezentă în soluție pentru a permite prezența simultană a I2 și I -. Soluția dintre cei doi electrozi de platină începe să conducă electricitatea, atingând punctul final indicat de curent, iar titrarea se oprește. Astfel, conținutul de apă din soluție este calibrat prin măsurarea volumului (volumului) reactivului Karl Fischer consumat.
Principiul de măsurare al metodei Karl Fischer Coulomb (metoda cantității electrice)
Umiditatea Coulomb calculează conținutul de apă măsurând cantitatea de curent trecută prin procesul de reacție.
Metoda electrochimică se bazează pe dizolvarea probei într-un electrolit care conține un solvent special care conține o anumită cantitate de iod, iar apoi apa consumă iod. Cu toate acestea, iodul necesar nu mai este titrat folosind reactivi calibrați care conțin iod. În schimb, prin procesul de electroliză, ionii de iod din soluție sunt anodizați la iod: 2I --2e -- → I2, iar iodul produs reacționează cu apa din probă. Punctul final este indicat de un electrod dublu de platină. Când concentrația de iod din electrolit revine la concentrația inițială, opriți electroliza. Apoi, conform legii de electroliză a lui Faraday, calculați conținutul de umiditate al probei de testat.
