卡氏微量水分測定儀具有測量精度高,操作簡便,運行可靠等特點,主要適用于煤炭、石油、化工、食品等行業(yè),可進行物料中全水分和分析水份的測定。
卡氏微量水分測定儀(又稱微量水分測定儀)的工作原理:
微量水分測定儀卡爾費休試劑溶液是由占優(yōu)勢的碘和充有二氧化硫的砒啶、甲醇等物質(zhì)混合而成。在水分測定儀電解池中的卡爾費休試劑處于平衡的狀態(tài)下時,把樣品注入電解池中,樣品中的水即與卡爾費休試劑發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成吡啶和甲基硫酸吡啶。
卡爾費休試劑與水的反應(yīng)為:
i2+so2+3c5h5n+h2o—→2c5h5n?hi+c5h5n?so3……(1)
c5h5n?so3+ch3oh—→c5h5n?hso4ch3………………(2)
由(1)式可以看出,參加反應(yīng)的碘的摩爾數(shù)等于水的摩爾數(shù)。由于碘參加了反應(yīng),卡爾費休試劑中碘濃度減小,我們可以通過測量電極檢測出碘的消耗,然后儀器通過電解反應(yīng)在電解電極陽極上生成相同數(shù)量的碘,從而使氧化還原反應(yīng)不斷進行,直至水分全耗盡為止,卡爾費休試劑中碘濃度回復(fù)平衡狀態(tài)濃度。由此可以看出,樣品中水含量與電解反應(yīng)所生成碘量成正比關(guān)系,而依據(jù)法拉第定率,電解反應(yīng)中所生成的碘量,又同電解電極陽極反應(yīng)所消耗的電量成正比例關(guān)系。如下式:
2i?+2e—→i2……………………………………………(3)
我們可以根據(jù)電解反應(yīng)所耗用的電量,經(jīng)儀器計算,在水分測定儀顯示器上直接顯示出所測定樣品的水分含量。