卡氏(shì)庫(kù)侖(lún)法(fǎ)測定(dìng)水(shuǐ)分是(shì)一種(zhǒng)電化學方法(fǎ)。卡氏方法(fǎ)分為(wéi)卡氏容量(liáng)法和(hé)卡(qiǎ)氏庫侖(lún)法(fǎ)兩大方法(fǎ)。兩種(zhǒng)方(fāng)法都(dū)被許多(duō)國(guó)家定為標準分(fēn)析方法,用(yòng)來(lái)校(xiào)正其(qí)他分析(xī)方法和測量(liáng)儀器(qì)。
方法(fǎ)簡介
1935年卡爾-費休(KarlFischer)首先提出了(liǎo)利(lì)用容(róng)量(liáng)分析測(cè)定水分(fēn)的(dí)方法,這種方(fāng)法(fǎ)即是GB6283《化(huà)工產品中水(shuǐ)分(fēn)含量的(dí)測定》中的目(mù)測法(fǎ)。目測法(fǎ)隻(zhī)能測(cè)定無(wú)色液(yè)體物質(zhì)的(dí)水(shuǐ)分。後來(lái),又發展(zhǎn)為(wéi)電(diàn)量法。隨著科(kē)技(jì)的(dí)發(fā)展(zhǎn),繼而又(yòu)將庫(kù)侖計與容量法結合起(qǐ)來推(tuī)出(chū)庫(kù)侖法(fǎ)。這(zhè)種方法即(jí)是(shì)GB7600《運行(háng)中變(biàn)壓(yā)器油水分含量(liáng)測定法(fǎ)(庫侖法(fǎ))》中(zhōng)的測(cè)試方法。現(xiàn)在的(dí)分(fēn)類目測法(fǎ)和電(diàn)量(liáng)法統稱為容(róng)量(liáng)法(fǎ)。
方法原理(lǐ)
其(qí)原(yuán)理是儀器的(dí)電解池中(zhōng)的卡氏(shì)試劑達到(dào)平(píng)衡時注入(rù)含水的樣品(pǐn),水參與(yǔ)碘,二氧化(huà)硫的氧化還(huán)原反應,在吡啶(dìng)和甲(jiǎ)醇存在的情況下,生成(chéng)氫碘(diǎn)酸(suān)吡啶和(hé)甲(jiǎ)基硫酸吡啶(dìng),消耗了(liǎo)的碘在(zài)陽極電解產生(shēng),從而使氧化還(huán)原(yuán)反(fǎn)應不(bù)斷(duàn)進行,直(zhí)至(zhì)水分(fēn)全部耗盡為止,依據(jù)法(fǎ)拉第電(diàn)解定(dìng)律(lǜ),電(diàn)解產(chǎn)生碘是同(tóng)電解(jiě)時(shí)耗用(yòng)的(dí)電量成(chéng)正比(bǐ)例(lì)關係(xì)的,其反應如(rú)下:
H2O+I2+SO2+3C5H5N→2C5H5N·HI+C5H5N·SO3
C5H5N·SO3+CH3OH→C5H5N·HSO4CH3
在電(diàn)解過程中,電(diàn)極(jí)反應如下:
陽極:2I--2e→I2
陰(yīn)極:I2+2e→2I-
2H++2e→H2↑
從以(yǐ)上反應中(zhōng)可以(yǐ)看出,即(jí)1摩爾的(dí)碘氧(yǎng)化1摩爾(ěr)的(dí)二(èr)氧化硫,需要1摩爾(ěr)的(dí)水(shuǐ)。所(suǒ)以(yǐ)是1摩爾碘與(yǔ)1摩(mó)爾水的當量反(fǎn)應(yīng),即(jí)電解(jiě)碘的(dí)電量(liáng)相(xiāng)當(dāng)於電解水的(dí)電量(liáng),電解1摩(mó)爾(ěr)碘(diǎn)需(xū)要(yào)2×96493庫侖(lún)電(diàn)量(liáng),電(diàn)解1毫摩爾(ěr)水需(xū)要電量為96493毫(háo)庫侖電(diàn)量。
樣品中(zhōng)水分(fēn)含量按(1)式計(jì)算(suàn):
式(shì)中:W---樣品中的(dí)水(shuǐ)分含量(liáng),μg;
Q---電解(jiě)電(diàn)量,mC;
18---水的(dí)分(fēn)子(zǐ)量;