اصل اندازه گیری رطوبت سنج حجمی و رطوبت سنج کولن

اصل اندازه گیری رطوبت سنج حجمی و رطوبت سنج کولن

رطوبت سنج حجمی مقدار آب را با اندازه گیری حجم معرف کارل فیشر مصرف شده در طول واکنش محاسبه می کند.

هنگام اندازه‌گیری محتوای آب با روش حجمی کارل فیشر، عمدتاً بر اساس واکنش الکتروشیمیایی است: I2+2eó2I- وقتی I2 و I- به طور همزمان در محلول سلول واکنش وجود داشته باشند، واکنش به طور همزمان در انتهای مثبت و منفی الکترود، یعنی در یک الکترود I2 کاهش می یابد و در الکترود دیگر I- اکسید می شود، بنابراین جریانی بین دو الکترود جریان می یابد. اگر فقط I- و I2 در محلول وجود نداشته باشد، هیچ جریانی بین دو الکترود جریان نخواهد داشت. معرف کارل فیشر حاوی مواد فعالی مانند پیریدین و ید است. هنگامی که در مخزن واکنش انداخته می شود، واکنش شیمیایی زیر با آب موجود در محلول مورد آزمایش رخ می دهد:

H2O٪ ef٪ bc٪ 8bSO2٪ ef٪ bc٪ 8bI2٪ ef٪ bc٪ 8b3C5H5N٪ e2٪ 86٪ 922C5H5N٪ c2٪ b7HI٪ ef٪ bc٪ 8bC5H5N٪ c2٪ b7SO3

C5H5N٪ c2٪ b7SO٪ 7b٪ 7b2٪ 7d٪ 7dCH3OH٪ e2٪ 86٪ 92C5H5N٪ c2٪ b7HSO4CH3

C5H5N·HI → C5H5N·H++I- این واکنش با مصرف مداوم آب و تولید I- تا پایان تیتراسیون واکنش که آب مصرف می شود ادامه می یابد. در این زمان، تنها زمانی که مقدار کمی از معرف کارل فیشر واکنش نداده در محلول وجود داشته باشد، می‌توانند همزمان I2 و I- وجود داشته باشند. محلول بین دو الکترود پلاتین شروع به هدایت الکتریسیته می کند و نقطه پایانی با جریان نشان داده می شود و تیتراسیون متوقف می شود. بنابراین محتوای آب در محلول با اندازه گیری حجم (ظرفیت) معرف مصرفی کارل فیشر کالیبره می شود.

اصل اندازه گیری روش کارل فیشر کولن (روش کولومتری)
رطوبت سنج کولومتریک میزان آب را با اندازه گیری جریان عبوری از فرآیند واکنش محاسبه می کند.

روش کولومتری بر این اساس استوار است که پس از حل شدن نمونه در الکترولیت حاوی حلال مخصوص حاوی مقدار مشخصی ید، آب ید مصرف می کند. با این حال، ید مورد نیاز دیگر با یک معرف حاوی ید مدرج نشده، بلکه از طریق الکترولیز تیتر می شود. فرآیند، یون‌های یدید موجود در محلول در آند به ید اکسید می‌شوند: 2I---2e─→I2 ید تولید شده با آب موجود در نمونه واکنش می‌دهد. نقطه پایان آن با الکترودهای پلاتین دوگانه نشان داده می شود. هنگامی که غلظت ید در الکترولیت به غلظت اولیه باز می گردد، الکترولیز متوقف می شود. سپس طبق قانون الکترولیز فارادی: رطوبت نمونه مورد آزمایش را محاسبه کنید.