Una panoramica del principio di funzionamento dell'analizzatore di umidità coulometrico
Il principio di funzionamento dell'analizzatore di umidità coulometrico è un metodo elettrochimico. Il metodo Karl Fischer è diviso in due metodi: il metodo volumetrico Karl Fischer e il metodo Karl Fischer Coulomb. Entrambi i metodi sono designati come metodi analitici standard da molti paesi per calibrare altri metodi analitici e strumenti di misura.
Principio di funzionamento dell'analizzatore di umidità coulometrico
Il principio è che quando il reagente Karl Fischer nella cella elettrolitica dell'analizzatore di umidità in tracce coulometriche raggiunge l'equilibrio, il campione contenente acqua viene iniettato e l'acqua partecipa alla reazione redox di iodio e anidride solforosa. In presenza di piridina e metanolo, idrogeno suanpiridina e metil piridinio solfato, lo iodio consumato viene elettrolizzato all'anodo, in modo che la reazione di ossidoriduzione continui fino al completo esaurimento dell'acqua. Secondo la legge dell'elettrolisi di Faraday, lo iodio prodotto dall'elettrolisi è proporzionale all'elettricità consumata durante l'elettrolisi. La risposta è la seguente:
H2O più I2 più SO2 più 3C5H5N→2C5H5N·HI più C5H5N·SO3
C5H5N·SO3 più CH3OH→C5H5N·HSO4CH3
Durante l'elettrolisi, la reazione dell'elettrodo è la seguente:
Anodo: 2I--2e→I2
Catodo: I2 più 2e→2I-
2H più più 2e→H2↑
Si può vedere dalla reazione di cui sopra che 1 mole di iodio ossida 1 mole di anidride solforosa e richiede 1 mole di acqua. Pertanto, è la reazione equivalente di 1 mole di iodio e 1 mole di acqua, ovvero l'elettricità dell'elettrolisi dello iodio è equivalente all'elettricità dell'elettrolisi dell'acqua. L'elettrolisi di 1 mole di iodio richiede 2 × 96493 coulomb di elettricità e l'elettrolisi di 1 mmol di acqua richiede 96493 milliocoulomb di elettricità.
Il contenuto di acqua nel campione è calcolato secondo la formula (1):
Nella formula: W---contenuto di umidità nel campione, ug;
Q---Potenza di elettrolisi, mC;
18---peso molecolare dell'acqua;
Breve introduzione del metodo dell'analizzatore di umidità coulometrico
Nel 1935, Karl Fischer propose per primo il metodo di misurazione dell'umidità mediante analisi volumetrica, che è il metodo visivo in GB6283 "Determinazione del contenuto di umidità nei prodotti chimici". Il metodo visivo può determinare solo il contenuto d'acqua di sostanze liquide incolori. Successivamente, si è sviluppato nel metodo dell'elettricità. Con lo sviluppo della scienza e della tecnologia, il metodo coulometrico è stato combinato con il metodo volumetrico per lanciare il metodo coulomb. Questo metodo è il metodo di prova in GB7600 "Determinazione del contenuto di umidità nell'olio per trasformatori in funzione (metodo coulometrico)". L'attuale metodo visivo di classificazione e il metodo elettrico sono indicati collettivamente come metodo della capacità.
