Gambaran keseluruhan prinsip kerja penganalisis lembapan coulometrik
Prinsip kerja penganalisis kelembapan coulometrik ialah kaedah elektrokimia. Kaedah Karl Fischer terbahagi kepada dua kaedah: kaedah volumetrik Karl Fischer dan kaedah Karl Fischer Coulomb. Kedua-dua kaedah ditetapkan sebagai kaedah analisis standard oleh banyak negara untuk menentukur kaedah analisis dan instrumen pengukur lain.
Prinsip kerja penganalisis kelembapan coulometrik
Prinsipnya ialah apabila reagen Karl Fischer dalam sel elektrolitik penganalisis lembapan surih coulometrik mencapai keseimbangan, sampel yang mengandungi air disuntik, dan air mengambil bahagian dalam tindak balas redoks iodin dan sulfur dioksida. Dengan kehadiran piridin dan metanol, hidrogen suanpiridin dan metil Pyridinium sulfat, iodin yang digunakan dielektrolisis pada anod, supaya tindak balas pengurangan pengoksidaan berterusan sehingga air habis sepenuhnya. Mengikut hukum elektrolisis Faraday, iodin yang dihasilkan oleh elektrolisis adalah berkadar dengan tenaga elektrik yang digunakan semasa elektrolisis. Jawapannya adalah seperti berikut:
H2O campur I2 campur SO2 campur 3C5H5N→2C5H5N·HI campur C5H5N·SO3
C5H5N·SO3 tambah CH3OH→C5H5N·HSO4CH3
Semasa elektrolisis, tindak balas elektrod adalah seperti berikut:
Anod: 2I--2e→I2
Katod: I2 tambah 2e→2I-
2H tambah tambah 2e→H2↑
Dari tindak balas di atas dapat dilihat bahawa 1 mol iodin mengoksidakan 1 mol sulfur dioksida dan memerlukan 1 mol air. Oleh itu, ia adalah tindak balas setara bagi 1 mol iodin dan 1 mol air, iaitu, elektrik elektrolisis iodin adalah bersamaan dengan elektrik air elektrolisis. Elektrolisis 1 mol iodin memerlukan 2×96493 coulomb elektrik, dan elektrolisis 1 mmol air memerlukan 96493 miliocoulomb elektrik.
Kandungan air dalam sampel dikira mengikut formula (1):
Dalam formula: W---kandungan lembapan dalam sampel, ug;
Q---Kuasa elektrolisis, mC;
18---berat molekul air;
Pengenalan Ringkas Kaedah Penganalisis Lembapan Coulometrik
Pada tahun 1935, Karl Fischer mula-mula mencadangkan kaedah mengukur kelembapan dengan analisis volumetrik, iaitu kaedah visual dalam GB6283 "Penentuan Kandungan Lembapan dalam Produk Kimia". Kaedah visual hanya boleh menentukan kandungan air bahan cecair tidak berwarna. Kemudian, ia berkembang menjadi kaedah elektrik. Dengan perkembangan sains dan teknologi, kaedah coulometrik digabungkan dengan kaedah volumetrik untuk melancarkan kaedah coulomb. Kaedah ini adalah kaedah ujian dalam GB7600 "Penentuan Kandungan Lembapan dalam Minyak Transformer dalam Operasi (Kaedah Coulometrik)". Kaedah visual klasifikasi semasa dan kaedah elektrik secara kolektif dirujuk sebagai kaedah kapasiti.
