Nguyên lý đo của máy đo độ ẩm thể tích và điện lượng
Máy đo độ ẩm theo phương pháp thể tích tính toán hàm lượng nước bằng cách đo thể tích thuốc thử Karl Fischer tiêu thụ trong quá trình phản ứng.
Phương pháp đo thể tích Karl Fischer để xác định hàm lượng nước dựa trên phản ứng điện hóa: I2 + 2eó2I- Khi cả I2 và I- đều có mặt trong dung dịch của tế bào phản ứng, phản ứng diễn ra đồng thời ở cực dương và cực âm hai đầu của điện cực, tức là ở một điện cực I2 bị khử và ở điện cực I- còn lại bị oxy hóa, và do đó có dòng điện chạy qua giữa hai điện cực. Nếu đồng thời chỉ có I- và không có I2 trong dung dịch thì không có dòng điện nào chạy qua giữa hai điện cực. Thuốc thử Karl Fischer chứa các hoạt chất như pyridin và iốt, được đo bằng cách thả chúng vào bình phản ứng và có thể phản ứng với nước trong dung dịch cần thử như sau:
H2O + SO2 + I2 + 3C5H5N →2C5H5N-HI + C5H5N-SO3
C5H5N-SO3 + CH3OH → C5H5N-HSO4CH3
C5H5N-HI→C5H5N-H++I- Phản ứng tiếp tục, liên tục tiêu tốn nước và tạo ra I-, cho đến khi kết thúc quá trình chuẩn độ của phản ứng, khi tiêu thụ hết nước. Lúc này, dung dịch tồn tại một lượng thuốc thử Karl Fischer chưa phản ứng, để xảy ra đồng thời I2 và I- thì dung dịch giữa hai điện cực bạch kim bắt đầu dẫn điện, biểu thị bằng dòng điện đi đến điểm cuối điểm, dừng chuẩn độ. Do đó, hàm lượng nước trong dung dịch được hiệu chỉnh bằng cách đo thể tích thuốc thử Karl Fischer đã tiêu thụ (thể tích).
Nguyên lý của phương pháp đo điện lượng Karl Fischer (Phương pháp đo thể tích)
Máy đo độ ẩm điện lượng tính toán hàm lượng nước bằng cách đo lượng dòng điện truyền qua trong phản ứng.
Phương pháp mạ điện, dựa trên việc hòa tan mẫu trong dung môi đặc biệt có chứa một lượng iốt nhất định trong chất điện phân, nước được tiêu thụ iốt, nhưng lượng iốt cần thiết không còn được hiệu chuẩn bằng thuốc thử chứa iốt để tiến hành chuẩn độ, nhưng qua quá trình điện phân, sao cho các ion iốt trong dung dịch ở cực dương bị oxy hóa iốt: 2I - - 2e - - → I2 do iốt tạo ra và phản ứng của mẫu nước. Điểm cuối được biểu thị bằng điện cực bạch kim kép. Khi nồng độ iốt trong chất điện phân trở về nồng độ ban đầu thì quá trình điện phân dừng lại. Sau đó theo định luật điện phân Faraday: tính độ ẩm của mẫu cần kiểm tra.
