اصول تعیین رطوبت سنج های حجمی و رطوبت سنج های کولومتریک

اصول تعیین رطوبت سنج های حجمی و رطوبت سنج های کولومتریک

اصل تیتراسیون کارل فیشر برای تعیین رطوبت
آنالایزر حجمی رطوبت با اندازه گیری حجم معرف کارل فیشر مصرف شده در طی فرآیند واکنش، محتوای آب را محاسبه می کند.

هنگامی که از روش تیتراسیون کارل فیشر برای تعیین میزان رطوبت استفاده می شود، عمدتاً بر واکنش الکتروشیمیایی متکی است: هنگامی که I2+2e ó 2I - همزمان با I2 و I - در محلول سلول واکنش حضور داشته باشد، واکنش به طور همزمان در دو انتهای مثبت و منفی رخ می دهد و در انتهای الکترود I2 کاهش می یابد. روی الکترود دیگر اکسید می شود، بنابراین جریانی بین دو الکترود عبور می کند. اگر فقط I - و هیچ I2 در محلول وجود نداشته باشد، جریانی بین دو الکترود عبور نمی کند. معرف کارل فیشر حاوی مواد فعالی مانند پیریدین و ید است. هنگامی که در یک مخزن واکنش انداخته می شود، می تواند واکنش شیمیایی زیر را با آب موجود در محلول آزمایش انجام دهد:

H2O＋SO2＋I2＋3C5H5N→2C5H5N·HI＋C5H5N·SO3

C5H5N·SO3+CH3OH→C5H5N·HSO4CH3

C5H5N · HI → C5H5N · H++I - واکنش ادامه می یابد، به طور مداوم آب مصرف می شود تا I - تولید شود، تا نقطه پایانی واکنش تیتراسیون و مصرف آب کامل شود. در این مرحله، وجود مقادیر کمی از معرف کارل فیشر واکنش نداده در محلول برای حضور همزمان I2 و I - ضروری است. محلول بین دو الکترود پلاتین شروع به هدایت می کند و به نقطه پایانی که با جریان نشان داده می شود می رسد و تیتراسیون را متوقف می کند. بنابراین، محتوای آب در محلول را می توان با اندازه گیری حجم (ظرفیت) معرف مصرفی کارل فیشر کالیبره کرد.

اصل تعیین روش کارل فیشر کولن (روش کمیت الکتریکی)

رطوبت سنج به روش کولن میزان آب را با اندازه گیری مقدار جریان عبوری از فرآیند واکنش محاسبه می کند.

روش کمیت الکتریکی بر اساس حل کردن نمونه در یک الکترولیت حاوی حلال مخصوص با مقدار مشخصی ید است و آب ید مصرف می کند. با این حال، ید مورد نیاز دیگر با استفاده از معرف های حاوی ید کالیبره شده تیتر نمی شود، بلکه از طریق فرآیند الکترولیز، یون های ید موجود در محلول به ید در آند اکسید می شوند: 2I --2e -- → I2 و ید تولید شده با آب موجود در نمونه واکنش می دهد. نقطه پایانی با دو الکترود پلاتین نشان داده می شود. هنگامی که غلظت ید در الکترولیت به غلظت اولیه برگشت، الکترولیز را متوقف کنید. سپس با توجه به قانون الکترولیز فارادی، میزان رطوبت نمونه مورد آزمایش را محاسبه کنید.