مبدأ محلل الرطوبة الكولومتري من كارل فيشر
1. في عام 1935، اقترح كارل فيشر لأول مرة طريقة قياس الرطوبة عن طريق التحليل الحجمي، وهي الطريقة المرئية في GB6283 "تحديد محتوى الرطوبة في المنتجات الكيميائية". يمكن للطريقة البصرية فقط تحديد محتوى الماء للمواد السائلة عديمة اللون. وفي وقت لاحق، تطورت إلى طريقة الكهرباء. مع تطور العلوم والتكنولوجيا، تم الجمع بين مقياس كولوم والطريقة الحجمية لإطلاق طريقة كولوم. هذه الطريقة هي طريقة الاختبار في GB7600 "تحديد محتوى الرطوبة في زيت المحولات أثناء التشغيل (طريقة قياس الكولومتر)". يُشار إلى طريقة التصنيف المرئية وطريقة الكهرباء بشكل جماعي باسم طريقة السعة. تنقسم طريقة كارل فيشر إلى طريقتين: طريقة كارل فيشر الحجمية وطريقة كارل فيشر كولومب. تم تصنيف كلتا الطريقتين كطرق تحليلية قياسية من قبل العديد من البلدان لمعايرة الطرق التحليلية وأدوات القياس الأخرى.
2. طريقة كارل فيشر كولومب هي طريقة كهروكيميائية لتحديد الرطوبة. المبدأ هو أنه عندما يصل كاشف كارل فيشر في الخلية التحليلية للأداة إلى التوازن، يتم حقن العينة التي تحتوي على الماء، ويولد تفاعل الأكسدة والاختزال لجينسنغ الماء واليود وثاني أكسيد الكبريت، في وجود البيريدين والميثانول، هيدرويدات البيريدينيوم و بيريدينيوم ميثيل سلفات، ويتم تحليل اليود المستهلك كهربائيًا عند الأنود، بحيث يستمر تفاعل الأكسدة والاختزال حتى يتم استنفاد الماء تمامًا. وفقا لقانون فاراداي للتحليل الكهربائي، فإن اليود الناتج عن التحليل الكهربائي يتناسب مع الكهرباء المستهلكة أثناء التحليل الكهربائي. رد الفعل هو كما يلي:
H2O بالإضافة إلى I2 بالإضافة إلى SO2 بالإضافة إلى 3C5H5N→2C5H5N?HI بالإضافة إلى C5H5N?SO3
C5H5N?SO3 بالإضافة إلى CH3OH → C5H5N?HSO4CH3
أثناء التحليل الكهربائي، يكون تفاعل القطب كما يلي:
الأنود: 2I--2e→I2
الكاثود: I2 زائد 2e → 2I-
2H زائد زائد 2e → H2 ↑
يمكن أن نرى من التفاعل أعلاه أن 1 مول من اليود يؤكسد 1 مول من ثاني أكسيد الكبريت ويتطلب 1 مول من الماء. لذلك، فهو تفاعل مكافئ لـ 1 مول من اليود و1 مول من الماء، أي أن الكهرباء المستخدمة في تحليل اليود كهربيًا تعادل كهرباء تحليل الماء كهربيًا. يتطلب التحليل الكهربائي لـ 1 مول من اليود 2 × 96493 كولوم من الكهرباء، ويتطلب التحليل الكهربائي لـ 1 ملي مول من الماء 96493 ملي كولوم من الكهرباء.
