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1卡尔菲休水份测定仪研究院试验所2012年1月2一、卡尔菲休水份测定仪二、操作步骤三、实际测试中注意的问题3•卡尔菲休水份测定仪容易使用，费时短，准确度高。不易被其他成分所妨碍，而影响其测量值。许多法规已公认，采用此种仪器的测值。(例JISK0113）•干燥減量法容易使用，但是测量费时长。含低沸点成分的样品易产生误差。•红外线吸収法容易使用，费时短。准确度低。甲醇等含OH基之样品，易产生误差。测量水份的方法：有以下三种一、卡尔菲休水份测定仪4如下列反应式所示，卡式试剂中的碘遇到水(份)即产生定量化学反应。利用此种反应测量水份的方法，后世取发明者之名，称之为卡尔菲休水份滴定法。＜反应式＞H2O＋CH3OH＋I2＋SO2＋3RN→[RNH]SO4CH3＋2[RNH]I卡式试剂卡尔菲休滴定法的命名5•＜制药业界＞•根据制药的标准，各种药品均需测量其水份含量。•＜铁矿＞•矿石中含有结合水和附着水等，均需定量(根据JISM8211)。•＜石油，电力＞••汽机油，润滑油，重油等的水分定量。•＜涂料＞，＜食品＞，＜燃料（瓦斯，燃气）＞，＜窑业＞等。卡式水份測定仪的用途6卡尔菲休水份测定仪：测定化学试剂中水含量的仪器。该方法具有操作简单、速率快、精度高等优点。7•容量法使用卡尔菲休滴定剂滴定，所消耗的滴定剂容量，即是所求的水份含量，此方法称为容量法。•库仑法卡尔菲休滴定剂之中含有碘离子将其电解时，会产生碘而消耗电荷，可从总耗电量求得水份含量，此方法称为库仑法。卡尔菲休水份滴定之种类8容量滴定式水份测定仪库仑滴定式水份测定仪9•最适用于测定含水份量大于1mgH2O以上的样品。•样品适用范围广，从固体到气体均可测量。•样品含有妨碍反应成分时，可选择测量方法与试剂等之克服法，增加可测量的物质。•与库仑法相比较，较不易受外界的干扰所影响。容量法的特征京都電子工業株式会社10库仑法的特征•适合于测量含水份量少于1mgH2O以下的样品。•含痕量水份的样品也可测量。•试剂需更换的頻度较低。•无须校正滴定度。库仑法是利用电解法产生碘，其产生量可由消耗的电量求得。然而所产生的碘遇到水份，立即以１：１的比例发生化学反応，故无须担心劣化问题。11容量法库仑法样品的水份含量1mgH2O以上1mgH2O以下微量水份测量可能最适合样品需求量多中外界干扰的影响少中溶剤更換頻率高低滴定度的校正需要不用容量法&库仑法的差异12容量法测量原理•使用自动滴定注入器，将已知浓度卡式滴定剂注入滴定池里，卡氏液中含有碘、二氧化硫、甲醇、有机溶剂等，在存在甲醇和碱的情况下，水会按照下列化学反应式与碘和二氧化硫产生定量化学反应,测量其注入量便可得知水份含量。•终点判断，可藉由双铂电极处的•极化电位作判断。•H2O＋CH3OH＋I2＋SO2＋3RN•→[RNH]SO4CH3＋2[RNH]IH2O(excess)KF_Reagent(excess)Reactant双铂电极卡尔菲休试剂滴定池自动滴定注入器13•如何由极化电位检测终点当检测出来的极化电位，连续保持30秒低于75mV时便可判定此处为终点。「极化电位」水份过剩⇒电位较高（极化现象）试剂过剩⇒电位变低（去极化现象）時間(s)電位(mV)75mVE.Time(30秒)終 点滴定量(mL)容量法之终点检测方法14容量法是直接测量卡式滴定剂的滴加消耗量，即为水份含量。此种卡式滴定剂易在大气中受潮湿，且成分中的「碘」本身也易分解，使滴定剂的浓度产生变化。⇒务必预先以标准物质来识别滴定剂的浓度mgH２O＝F(mgH２O/mL)×滴定量(mL)卡式滴定剂的滴定度：是指该试剂１mL能和多少水份量(mg)产生反应，此水份量即称之为该滴定剂的滴定度。滴定度之定义京都電子工業株式会社15H2O(excess)KF_Reagent(excess)溶剤H2O(excess)KF_Reagent(excess)ReactantKF_Reagent(excess)KF_Reagent(excess)•注入溶剂注入溶剂于滴定瓶里。•Pre-Titr将KF滴定剂滴加于溶剂里使其呈无水份状态。•滴定样品前(无水份状态)滴定瓶内，呈无水份状态。预滴定(使溶剂脱水，无水化处理过程)溶剂京都電子工業株式会社16KF_ReagentH2O(excess)H20Reactant試料投入H2O(excess)KF_Reagent(excess)ReactantKF_Reagent(excess)KF_Reagent(excess)•滴定前(无水份状态)滴定瓶内，呈无水份状态。•注入样品投入样品、瓶内呈水份过剩现象。•滴定中滴加KF滴定剂，滴定剂与水份产生定量化学反応。•终点（滴定终了）当滴定瓶内，再呈无水份状态时，便是滴定终了时。测量之水份含量等于滴定剂的滴定量和滴定度(力价）之乘積。KF_Reagent(excess)KF_Reagent(excess)ReactantH2O滴定量(mL)滴定样品过程样品投入滴定量17功能键介绍1)Method:包括方法1～7，一般选方法1即可。2)Ｆunction:选0Reagent后可查看滴定因子1：Factr[5]mg/mL.选1Reealculation后选样品号可查看结果。3)Titration:主要有以下三项EndTime[15]sFinalVolume[0.01]mLTitr.Speed(1～6)[3]18功能键介绍4）Setup5)Result:选0Calculation后出现Calc.No.(0～7),一般选[1]。6）Sample:输入样品号等参数。19功能键介绍7）Stirer：按住此键可改变磁转子搅拌速度，一般选3。H2O(excess)KF_Reagent(excess)Reactant9）上、下箭头：注射器上、下运行8）APB：肃正，注射器上下运行，一般Purge选5次即可。20二、操作步骤1、装卡尔费休滴定液和溶剂：将卡尔费休滴定液放入大试剂瓶中，卡尔费休溶剂或甲醇倒入滴定池中，没过电极即可。2、肃正：按APB，进行肃正（purge）5次，再按上箭头键将滴定液推出至滴定池中。按Reset到初始状态。213、输入滴定因子：按Funcrion选1Factor[5]mg/mL。4、预滴定：按Pre-Titr出现Ptess[Start]Key(Drift)后，可按Start，出现SampleIn，可加样。225、加样：用微量注射器吸取样品称质量W1，沿滴定池侧口向池内注入一滴样品，盖紧侧口盖，再称注射器质量W2，样品量为W1-W2。6、测量：按Start，出现Measurement，当出现Meas.Over时测量结束。屏上出现测试结果W。W7、计算：样品中含水率=×100%W1-W28、卡氏液标定：重复以上步骤，只是将样品换成超纯水即可。23三、注意事项1）应在通风条件下进行操作，以防止有害气体吸人体内。卡尔费休滴定液含有二氧化硫等化学成分，具有腐蚀性，而且散发的气味非常刺鼻。对鼻粘膜，眼角膜有刺激！对人体的危害很大，时间长了会中毒。应在通风条件下进行操作，以防止有害气体吸人体内。并戴上防护眼镜与乳胶手套，避免有害试剂溅洒眼睛和手上，一旦发生试剂溅洒眼睛和手上要立即用流动水冲洗，严重者即送医院救治。242）卡尔费休水份测定仪不能测醛、酮中的水含量卡尔费休滴定是用碘的甲醇溶液滴定样品、二氧化硫和吡啶的混合物，反应为I2+SO2+2H2O+4C5H5N==(C5H6N)2SO4+2(C5H6N)I。醛、酮的α-H较活泼，可以在反应产生的酸（吡啶阳离子）的催化下发生卤代反应，且醛还会发生RCHO+I2+H2O→RCOOH+2HI，都使碘的消耗量增大，造成测得的水量比实际量多。三、注意事项25三、注意事项3）卡氏液易分解，应用棕色瓶装。4）干燥剂变红后，再烘干还可用。5）甲醇任何级别均可。6）卡氏液半个月标定一次。7）当反应池中废液过多时，轻捏废液瓶上的黑皮球，废液会从反应池中自动吸出至废液瓶内，再向反应池中倒入新的试剂或甲醇以备下次滴定。268）每次测定之前都要进行一次标定。9）标定卡氏液可用超纯水、去离子水、娃哈哈纯净水。10）用水标定，误差为1%-2%。11）卡氏液是否失效与二氧化硫含量有关，与顔色变黄无关。12）整个管路要密封，如有漏，有机溶剂会吸收空气中的水，造成找不到终点。三、注意事项27