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卡尔费休法剖析

发布日期:2023-08-16 人气:985

利用卡尔费休法测定物质中水分是*种重要而灵敏的化学分析方法,但除了有*个非常好的测定仪器外,必须对测定的物质中有*干扰物质存在作出判定,根据物质中水分的含量确定适当的进样量,克服各种影响测定*度的因素和细心操作,才能得到好的测定结果。1935年卡尔-费休(KarlFischer)**提出了利用容量分析测定水分的方法,这种方法即是GB6283《化工产品中水分含量的测定》中的目测法。目测法只能测定*色液体物质的水分。后来,又发展为电量法。随着科技的发展,继而又将库仑计容量法结合起来推出库仑法。这种方法即是GB7600《运行中变压器油水分含量测定法(库仑法)》中的测试方法。分类目测法和电量法统称为容量法。卡氏方法分为卡氏容量法和卡氏库仑法两大方法。两种方法都被许多**定为标准分析方法,用来校正其他分析方法和测量仪器。

卡氏库仑法测定水分是*种电化学方法。其原理是仪器的电解池中的卡氏试剂达到平衡时注入含水的样品,水参与碘、二氧化硫的氧化还原反应,在吡啶和甲醇存在的情况下,生成氢碘酸吡啶和甲基硫酸吡啶,消耗了的碘在阳*电解产生,从而使氧化还原反应*断进行,直至水分全部耗尽为止,依据法拉*电解定律,电解产生碘是同电解时耗用的电量成正比例关系的。其反应如下:
H2O+I2+SO2+3C5H5N→2C5H5N·HI+C5H5N·SO3
C5H5N·SO3+CH3OH→C5H5N·HSO4CH3
在电解过程中,电*反应如下:
阳*:2I--2e→I2
阴*:I2+2e→2I-
2H++2e→H2
从以上反应中可以看出,即1摩尔的碘氧化1摩尔的二氧化硫,需要1摩尔的水。所以是1摩尔碘与1摩尔水的当量反应,即电解碘的电量相当于电解水的电量,电解1毫摩尔碘需要2×96493毫库仑电量,电解1毫摩尔水需要电量为2×96493毫库仑电量。
样品中水分含量按下列公式计算:
式中:W---样品中的水分含量,μg;
Q---电解电量,mC;
按水的分子量为18.015 g/mol 计算;
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