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更新時(shí)間：2025-05-12 08:02:01瀏覽次數(shù)：131次
聯(lián)系我時(shí)，請告知來自 儀表網(wǎng)卡爾費(fèi)休水分測定儀是一種利用卡爾費(fèi)休庫侖法（電量法）的原理來快速測定樣品中微量水分的儀器；該方法具有測定水分低至1ppm（0.0001%）的靈敏度，且在1分鐘內(nèi)即可完成測定。?
卡爾費(fèi)休水分測定儀是一種利用卡爾費(fèi)休庫侖法（電量法）的原理來快速測定樣品中微量水分的儀器；該方法具有測定水分低至1ppm（0.0001%）的靈敏度，且在1分鐘內(nèi)即可完成測定。
一．工作原理
卡爾費(fèi)休水分測定儀的基本原理是利用碘氧化二氧化硫時(shí)，需要一定量的水參加反應(yīng)，這一反應(yīng)是可逆的；為了使反應(yīng)向正方向移動(dòng)并定量進(jìn)行，需要加入堿性物質(zhì)，實(shí)驗(yàn)證明，吡啶是宜的試劑，同時(shí)，吡啶還具有可與碘和二氧化硫結(jié)合以降低二者蒸氣壓的作用；因此，試劑必須加入甲醇或另一種含活潑OH基的溶劑，使硫酸酐吡啶轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的甲基硫酸氫吡啶。
二．操作步驟
1. 準(zhǔn)備試劑和樣品：首先，需要準(zhǔn)備卡爾費(fèi)休試劑，它主要由碘、二氧化硫、無水吡啶和無水甲醇組成；然后，準(zhǔn)備好待測樣品。
2. 校準(zhǔn)儀器：開啟儀器，按照說明書上的步驟進(jìn)行校準(zhǔn)；通常，這包括將20g砝碼放在樣品盤上，檢查重量是否顯示為20.0000，以確認(rèn)稱重是否正常。
3. 取樣和測試：將樣品放入儀器中，蓋上加熱桶，并按下測試鍵；儀器會(huì)自動(dòng)進(jìn)行滴定測試。
4. 讀取結(jié)果：測試完成后，儀器會(huì)發(fā)出蜂鳴聲，并顯示水分值、測量時(shí)間和取樣量等信息。
三．注意事項(xiàng)
1. 安全防護(hù)：卡爾-費(fèi)休試劑中的二氧化硫與吡啶揮發(fā)性，對人體的危害很大；操作時(shí)應(yīng)在良好的通風(fēng)條件下進(jìn)行，并戴上防護(hù)眼鏡與乳膠手套。
2. 試劑存儲：應(yīng)將試劑存放在密封的容器中，避免與空氣中的水分反應(yīng)。
3. 儀器清潔：使用完畢后，要用甲醇清洗干凈，避免系統(tǒng)中的水分影響下一次的測試。
4. 避免強(qiáng)磁場：儀器應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)磁場，以免影響電子顯示的準(zhǔn)確性。
目前在化工、制藥等行業(yè)中，對原材料和部分成品中的游離水或結(jié)晶水的檢測普遍采用卡爾費(fèi)休水份測定儀。在檢測了眾多進(jìn)口的、國產(chǎn)的各類型儀器以及各行業(yè)檢測人員中，卡爾費(fèi)休法是的高準(zhǔn)確性檢測水份的經(jīng)典方法。
測試原理
卡爾費(fèi)休水分測定儀利用卡爾費(fèi)休反應(yīng)進(jìn)行水分測定。該反應(yīng)是一種化學(xué)反應(yīng)，將水分和硫酸銅發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生藍(lán)色銅二水合物。當(dāng)樣品中的水分被蒸發(fā)掉后，樣品中的干燥物質(zhì)與硫酸銅接觸，產(chǎn)生藍(lán)色銅二水合物的質(zhì)量增加，根據(jù)質(zhì)量差異計(jì)算出樣品中的水分含量。
在水存在時(shí)，即樣品中的水與卡爾費(fèi)休試劑中的SO2與I2產(chǎn)生氧化還原反應(yīng)。
I2 + SO2 + 2H2O → 2HI + H2SO4
但這個(gè)反應(yīng)是個(gè)可逆反應(yīng)，當(dāng)硫酸濃度達(dá)到0.05%以上時(shí)，即能發(fā)生逆反應(yīng)。如果我們讓反應(yīng)按照一個(gè)正方向進(jìn)行，需要加入適當(dāng)?shù)膲A性物質(zhì)以中和反應(yīng)過程中生成的酸。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，在體系中加入吡啶，這樣就可使反應(yīng)向右進(jìn)行。
30 C5H5N+H2O+I2+SO2 → 2C5H5NHI（吡啶） +C5H5NSO3（硫酸酐吡啶）
生成硫酸酐吡啶不穩(wěn)定，能與水發(fā)生反應(yīng)，消耗一部分水而干擾測定，為了使它穩(wěn)定，我們可加無水甲醇。
C5H5NSO3（硫酸酐吡啶） + CH3OH（無水） → C5H5N·HSO4CH3（甲基硫酸吡啶）
我們把這上面三步反應(yīng)寫成總反應(yīng)式為：
I2+SO2+H2O+3吡啶+CH3OH → 2C5H5NHI（吡啶）+C5H5N·HSO4CH3（甲基硫酸吡啶）
從反應(yīng)式可以看出1mol水需要1mol碘，1mol二氧化硫和3mol吡啶及1mol甲醇而產(chǎn)生2mol吡啶、1mol甲基硫酸吡啶。這是理論上的數(shù)據(jù)，但實(shí)際上，SO2、吡啶、CH3OH的用量都是過量的，反應(yīng)完畢后多余的游離碘呈現(xiàn)紅棕色，即可確定為到達(dá)終點(diǎn)。
2、卡爾費(fèi)休試劑的配制與標(biāo)定
若以甲醇作溶劑，則試劑中I2、SO2、C5H5N（含水量在0.05%以下）三者的摩爾比例為：I2︰SO2︰C5H5N = 1︰3︰10
這種試劑有效濃度取決于碘的濃度。新配制的試劑其有效濃度不斷降低，其原因是由于試劑中各組分本身也含有一些水分，但試劑濃度降低的主要原因是由一些副反應(yīng)引起的，較高消耗了一部分碘。
這也說明了配制這種試劑要單獨(dú)配，分甲乙兩種試劑并且分別貯存，臨用時(shí)再混合，而且要標(biāo)定。但我國市場上使用的卡爾費(fèi)休水份測定試劑，無論是單組份的，還是雙組份的一般都由廠家已經(jīng)調(diào)配好的可直接使用產(chǎn)品，但由于卡爾費(fèi)休試劑是一種很不穩(wěn)定的混合物質(zhì)，因此用戶在使用時(shí)都必須進(jìn)行標(biāo)定，以測定其真實(shí)的水當(dāng)量數(shù)據(jù)。
卡爾費(fèi)休法測定水份，需要注意如下幾點(diǎn)：
① 此法適用于多數(shù)有機(jī)樣品，包括食品中糖果、巧克力、油脂、乳糖和脫水果蔬類等樣品；
② 樣品中有強(qiáng)還原性物料，包括的樣品不能測定；樣品中含有酮、醛類物質(zhì)的，會(huì)與試劑發(fā)生縮酮、縮醛反應(yīng)，必須采用專用的醛酮類試劑測試。對于部分在甲醇中不溶解的樣品，需要另尋合適的溶劑溶解后檢測，或者采用卡氏加熱爐將水份汽化后測定。
③ 卡爾費(fèi)休法不僅可測得樣品中的自由水，即此法測得結(jié)果更客觀地反映出樣品中總水分含量。
④ 固體樣品細(xì)度以40目為宜，用粉碎機(jī)而不用研磨，防止水分損失。
卡爾費(fèi)休水分測定儀具有以下特點(diǎn)：
（1）精度高：卡爾費(fèi)休水分測定儀的測定精度高，可以測定樣品中微量水分的含量。
（2）簡單易用：卡爾費(fèi)休水分測定儀操作簡單，無需復(fù)雜的設(shè)備和專業(yè)知識，適用于各種水平的用戶。
（3）快速準(zhǔn)確：卡爾費(fèi)休水分測定儀可以在短時(shí)間內(nèi)測定樣品中的水分含量，且測定結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
（4）可靠穩(wěn)定：卡爾費(fèi)休水分測定儀采用優(yōu)質(zhì)材料和高標(biāo)準(zhǔn)的制造工藝，具有穩(wěn)定性和耐用性。
（5）多樣性：卡爾費(fèi)休水分測定儀適用于各種不同類型的樣品，例如液體、固體和粉末等，具有廣泛的應(yīng)用范圍。
4. 應(yīng)用
卡爾費(fèi)休水分測定儀在多種領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，包括：
（1）食品行業(yè)：卡爾費(fèi)休水分測定儀可以用于測定各種食品（如肉類、乳制品、餅干和糖果等）中的水分含量，控制其質(zhì)量和保存期限。
（2）制藥和化工行業(yè)：卡爾費(fèi)休水分測定儀可以用于測定制藥和化工產(chǎn)品中的水分含量，確保其生產(chǎn)質(zhì)量和穩(wěn)定性。
（3）農(nóng)業(yè)領(lǐng)域：卡爾費(fèi)休水分測定儀可以用于測定土壤、肥料和植物中的水分含量，評估農(nóng)業(yè)生產(chǎn)狀況和研究植物生長機(jī)理。
（4）科研實(shí)驗(yàn)室：卡爾費(fèi)休水分測定儀可以用于科研實(shí)驗(yàn)室中各種樣品的水分測定，為實(shí)驗(yàn)研究提供數(shù)據(jù)支持。
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5. 結(jié)論
綜上所述，卡爾費(fèi)休水分測定儀是一種廣泛應(yīng)用于食品、制藥、化工和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的儀器。其原理簡單、精度高、操作易用、快速準(zhǔn)確、可靠穩(wěn)定和適用范圍廣泛等特點(diǎn)使其在市場上具有較高的競爭力，為各行業(yè)提供了可靠的水分測定解決方案。
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