مبدأ القياس لمقياس الرطوبة الحجمي ومقياس الرطوبة الكولومتري

مبدأ القياس لمقياس الرطوبة الحجمي ومقياس الرطوبة الكولومتري

مبدأ القياس لتقدير الرطوبة الحجمي بطريقة Karl Fischer
يحسب مقياس الرطوبة الحجمي محتوى الماء عن طريق قياس حجم كاشف Karl Fischer المستهلك في عملية التفاعل.

عند استخدام طريقة Karl Fischer الحجمية لتحديد محتوى الرطوبة ، فإنها تعتمد بشكل أساسي على التفاعل الكهروكيميائي: I2 + 2eó2I- عندما يكون I2 و I- موجودان في محلول خلية التفاعل في نفس الوقت ، يتم تنفيذ التفاعل عند النهايات الموجبة والسالبة للقطب الكهربي في نفس الوقت ، أي على قطب واحد I2 يتم تقليله ويتأكسد I- على القطب الآخر ، لذلك يتدفق التيار بين القطبين. إذا كان هناك فقط I- ولكن لا يوجد I2 في المحلول ، فلن يتدفق تيار بين القطبين. يحتوي كاشف Karl Fischer على مكونات فعالة مثل البيريدين واليود ، والتي يمكن أن تتفاعل مع الماء في المحلول ليتم اختبارها على النحو التالي عند قياسها وإسقاطها في خلية التفاعل:

H2O ＋ SO2 ＋ I2 ＋ 3C5H5N → 2C5H5N · HI ＋ C5H5N · SO3

C5H5N · SO3 plus CH3OH → C5H5N · HSO4CH3

C5H5N · HI → C5H5N · H plus I- يستمر هذا التفاعل في استهلاك الماء وتوليد I- ، حتى نهاية معايرة التفاعل ، يتم استهلاك الماء. في هذا الوقت ، يحتوي المحلول على كمية صغيرة من كاشف Karl Fischer الذي لم يتفاعل ، لذلك أنا و I2 موجودان في وقت واحد. يبدأ المحلول بين قطبي البلاتين في توصيل الكهرباء ، ويشار إلى نقطة النهاية بالتيار ، وتتوقف المعايرة. يتم معايرة محتوى الماء في المحلول عن طريق قياس حجم (السعة) كاشف Karl Fischer المستهلك.

مبدأ القياس لطريقة كارل فيشر coulometric (طريقة coulometric)
يحسب مقياس الرطوبة الكولومتري محتوى الماء عن طريق قياس كمية التيار المار خلال عملية التفاعل.

تعتمد طريقة قياس الكولومتري على إذابة العينة في المنحل بالكهرباء لمذيب خاص يحتوي على كمية معينة من اليود ، ويستهلك الماء اليود ، ولكن لم تعد معايرة اليود المطلوب باستخدام كاشف معاير يحتوي على اليود ، ولكن من خلال عملية التحليل الكهربائي ، يتأكسد أيون يوديد في المحلول إلى اليود عند الأنود: 2I ---2 e─ → I2 يتفاعل اليود الناتج مع الماء في العينة. يشار إلى نقطة النهاية بقطب كهربائي مزدوج من البلاتين. عندما يعود تركيز اليود في المنحل بالكهرباء إلى التركيز الأصلي ، أوقف التحليل الكهربائي. ثم وفقًا لقانون فاراداي للتحليل الكهربائي: احسب محتوى الرطوبة في العينة المراد اختبارها.