Meter lembapan volumetrik dan koulometrik asas mengukur falsafah
Prinsip pengukuran penentuan kelembapan isipadu Karl Fischer
Meter kelembapan isipadu mengira kandungan air dengan mengukur isipadu reagen Karl Fischer yang digunakan dalam proses tindak balas.
Kaedah isipadu Karl Fischer untuk mengukur kandungan air adalah berdasarkan tindak balas elektrokimia: I2+2eó2I- Apabila kedua-dua I2 dan I- wujud dalam larutan sel tindak balas, tindak balas berlaku serentak pada positif dan negatif hujung elektrod, iaitu, I2 dikurangkan pada satu elektrod, dan I- dioksidakan pada elektrod yang lain, jadi arus mengalir di antara dua elektrod. Jika hanya terdapat I- tetapi tiada I2 dalam larutan, tiada arus akan mengalir di antara kedua-dua elektrod. Reagen Karl Fischer mengandungi bahan-bahan berkesan seperti piridin dan iodin, yang boleh bertindak balas dengan air dalam larutan untuk diuji seperti berikut apabila ia dimeterkan dan dijatuhkan ke dalam sel tindak balas:
H2O＋SO2＋I2＋3C5H5N→2C5H5N·HI＋C5H5N·SO3
C5H5N·SO3+CH3OH→C5H5N·HSO4CH3
C5H5N·HI→C5H5N·H++I- Tindak balas ini terus mengambil air dan menjana I-, sehingga akhir pentitratan tindak balas, air digunakan. Pada masa ini, larutan mempunyai sejumlah kecil reagen Karl Fischer yang tidak bertindak balas, supaya I2 dan I- wujud secara serentak. Penyelesaian antara dua elektrod platinum mula mengalirkan elektrik, dan titik akhir ditunjukkan oleh arus, dan pentitratan dihentikan. Kandungan air dalam larutan itu ditentukur dengan mengukur isipadu reagen (kapasiti) Karl Fischer yang digunakan.
Prinsip pengukuran kaedah koulometrik Karl Fischer (kaedah koulometrik)
Meter lembapan coulometrik mengira kandungan air dengan mengukur jumlah arus yang dilalui melalui proses tindak balas.
Kaedah coulometrik adalah berdasarkan melarutkan sampel dalam larutan elektrolit yang mengandungi sejumlah iodin, dan air menggunakan iodin, tetapi iodin yang diperlukan tidak lagi dititrasi dengan reagen yang mengandungi iodin yang ditentukur, tetapi melalui proses elektrolisis, supaya ion iodida dalam larutan dioksidakan kepada iodin pada anod: iodin yang dihasilkan oleh 2I---2e─→I2 bertindak balas dengan air dalam sampel. Titik akhir ditunjukkan dengan elektrod platinum berganda. Apabila kepekatan iodin dalam elektrolit kembali kepada kepekatan asal, hentikan elektrolisis. Kemudian mengikut hukum elektrolisis Faraday: kirakan kandungan lembapan sampel yang akan diuji.
