Principio dei misuratori di umidità volumetrici e di Coulomb
Il misuratore di umidità volumetrico calcola il contenuto di acqua misurando il volume del reagente Karl Fischer consumato durante il processo di reazione.
Quando si utilizza il metodo volumetrico Karl Fischer per determinare il contenuto di acqua, la base principale è la reazione elettrochimica: quando I2+2e ó 2I - è presente nella soluzione del serbatoio di reazione, la reazione avviene simultaneamente ai livelli positivo e negativo estremità dell'elettrodo, cioè I2 è ridotto su un elettrodo e I - è ossidato sull'altro elettrodo, quindi c'è una corrente che passa tra i due elettrodi. Se nella soluzione è presente contemporaneamente solo I e nessun I2, tra i due elettrodi non circola corrente. Il reagente Karl Fischer contiene principi attivi come piridina e iodio, che possono subire le seguenti reazioni chimiche con l'acqua nella soluzione di prova quando vengono rilasciati nel pool di reazione:
H2O+SO2+I2+3C5H5N → 2C5H5N · HI+C5H5N · SO3
C5H5N · SO3+CH3OH → C5H5N · HSO4CH3
C5H5N · HI → C5H5N · H++I - Questa reazione continua, consumando continuamente acqua per generare I - fino alla fine della reazione di titolazione, quando l'acqua viene consumata. A questo punto, nella soluzione è presente una traccia di reagente Karl Fischer non reagito per consentire la presenza simultanea di I2 e I -. La soluzione tra i due elettrodi di platino inizia a condurre elettricità, raggiungendo il punto finale indicato dalla corrente, e la titolazione si arresta. Pertanto, il contenuto di acqua nella soluzione viene calibrato misurando il volume (volume) del reagente Karl Fischer consumato.
Il principio di misurazione del metodo Karl Fischer Coulomb (metodo della quantità elettrica)
Il misuratore di umidità di Coulomb calcola il contenuto di acqua misurando la quantità di corrente passata attraverso il processo di reazione.
Il metodo elettrochimico si basa sulla dissoluzione del campione in un elettrolita contenente un solvente speciale contenente una certa quantità di iodio, quindi l'acqua consuma iodio. Tuttavia, lo iodio richiesto non viene più titolato utilizzando reagenti calibrati contenenti iodio. Invece, attraverso il processo di elettrolisi, gli ioni iodio presenti nella soluzione vengono anodizzati a iodio: 2I --2e -- → I2, e lo iodio prodotto reagisce con l'acqua contenuta nel campione. Il punto finale è indicato da un doppio elettrodo di platino. Quando la concentrazione di iodio nell'elettrolito ritorna alla concentrazione originale, interrompere l'elettrolisi. Quindi, secondo la legge dell'elettrolisi di Faraday, calcolare il contenuto di umidità del campione da testare.
