اصل اندازه گیری رطوبت سنج حجمی و رطوبت سنج کولومتریک

اصل اندازه گیری رطوبت سنج حجمی و رطوبت سنج کولومتریک

اصل اندازه گیری تعیین رطوبت حجمی کارل فیشر
رطوبت سنج حجمی میزان آب را با اندازه گیری حجم معرف کارل فیشر مصرف شده در فرآیند واکنش محاسبه می کند.

هنگامی که از روش حجمی کارل فیشر برای تعیین میزان رطوبت استفاده می شود، عمدتاً بر اساس واکنش الکتروشیمیایی است: I2 به اضافه 2eó2I- وقتی I2 و I- به طور همزمان در محلول سلول واکنش وجود داشته باشند، واکنش در محلول واکنش انجام می شود. انتهای مثبت و منفی الکترود به طور همزمان، یعنی در یک الکترود I2 کاهش می یابد و I- در الکترود دیگر اکسید می شود، بنابراین جریانی بین دو الکترود جریان می یابد. اگر فقط I- اما I2 در محلول وجود نداشته باشد، هیچ جریانی بین دو الکترود جریان نخواهد داشت. معرف کارل فیشر حاوی مواد مؤثری مانند پیریدین و ید است که می تواند با آب موجود در محلول مورد آزمایش به شرح زیر واکنش نشان دهد و هنگامی که آن را اندازه گیری کرد و به داخل سلول واکنش انداخت:

H2O＋SO2＋I2＋3C5H5N→2C5H5N·HI＋C5H5N·SO3

C5H5N·SO3 به اضافه CH3OH→C5H5N·HSO4CH3

C5H5N·HI→C5H5N·H به علاوه I- این واکنش به مصرف آب و تولید I- ادامه می دهد، تا پایان تیتراسیون واکنش، آب مصرف می شود. در این زمان، محلول دارای مقدار کمی از معرف کارل فیشر است که واکنشی نشان نداده است، به طوری که I2 و I- به طور همزمان وجود دارند. 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 اندازه‌گیری حجم (ظرفیت) معرف کارل فیشر کالیبره می‌شود.

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

روش کولومتری بر این اساس است که نمونه را در الکترولیت یک حلال مخصوص حاوی مقدار معینی ید حل کرده و آب ید مصرف می کند، اما ید مورد نیاز دیگر با یک معرف ید مدرج شده تیتر نمی شود، بلکه از طریق فرآیند الکترولیز، یون یدید موجود در محلول در آند به ید اکسید می شود: 2I---2e─→I2 ید تولید شده با آب موجود در نمونه واکنش می دهد. نقطه پایانی با یک الکترود پلاتین دوبل نشان داده می شود. هنگامی که غلظت ید در الکترولیت به غلظت اولیه برگشت، الکترولیز را متوقف کنید. سپس طبق قانون الکترولیز فارادی: رطوبت نمونه مورد آزمایش را محاسبه کنید.