หลักการกำหนดเครื่องวัดความชื้นแบบปริมาตรและเครื่องวัดความชื้นแบบคูลอมเมตริก

หลักการกำหนดเครื่องวัดความชื้นแบบปริมาตรและเครื่องวัดความชื้นแบบคูลอมเมตริก

หลักการไตเตรทแบบ Karl Fischer สำหรับการวัดความชื้น
เครื่องวัดความชื้นแบบปริมาตรคำนวณปริมาณน้ำโดยการวัดปริมาตรของรีเอเจนต์ Karl Fischer ที่ใช้ในระหว่างกระบวนการทำปฏิกิริยา

เมื่อใช้วิธีการไตเตรทแบบ Karl Fischer เพื่อหาปริมาณความชื้น ส่วนใหญ่จะอาศัยปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้า: เมื่อมี I2+2e ó 2I - อยู่ในสารละลายของเซลล์ปฏิกิริยาในเวลาเดียวกันกับ I2 และ I - ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นพร้อมกันที่ปลายขั้วบวกและขั้วลบของอิเล็กโทรด กล่าวคือ I2 จะลดลงบนอิเล็กโทรดตัวหนึ่ง และ I - ถูกออกซิไดซ์บนอิเล็กโทรดอีกตัว จึงมีกระแสไหลผ่านระหว่าง อิเล็กโทรดสองตัว ถ้ามีเพียง I - และไม่มี I2 อยู่ในสารละลาย แสดงว่าไม่มีกระแสไหลผ่านระหว่างอิเล็กโทรดทั้งสอง รีเอเจนต์แบบ Karl Fischer มีส่วนผสมออกฤทธิ์ เช่น ไพริดีนและไอโอดีน เมื่อปล่อยลงในถังปฏิกิริยา จะสามารถทำปฏิกิริยาทางเคมีกับน้ำในสารละลายทดสอบได้ดังต่อไปนี้:

H2O+SO2+I2+3C5H5N→2C5H5N·HI+C5H5N·SO3

C5H5N·SO3+CH3OH→C5H5N·HSO4CH3

C5H5N · HI → C5H5N · H++I - ปฏิกิริยาดำเนินต่อไปโดยใช้น้ำอย่างต่อเนื่องเพื่อสร้าง I - จนกระทั่งจุดสิ้นสุดของปฏิกิริยาการไตเตรทและการใช้น้ำเสร็จสมบูรณ์ ณ จุดนี้ การมีอยู่ของรีเอเจนต์ Karl Fischer ที่ไม่ทำปฏิกิริยาในปริมาณเล็กน้อยในสารละลายเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้การมีอยู่ของ I2 และ I - เกิดขึ้นพร้อมกัน สารละลายระหว่างอิเล็กโทรดแพลทินัมทั้งสองเริ่มดำเนินการและไปถึงจุดสิ้นสุดที่ระบุโดยกระแส และหยุดการไตเตรท ดังนั้น ปริมาณน้ำในสารละลายจึงสามารถสอบเทียบได้โดยการวัดปริมาตร (ความจุ) ของรีเอเจนต์ Karl Fischer ที่ใช้ไป

หลักการกำหนดวิธีคาร์ล ฟิชเชอร์ คูลอมบ์ (วิธีปริมาณไฟฟ้า)

เครื่องวัดความชื้นแบบคูลอมบ์คำนวณปริมาณน้ำโดยการวัดปริมาณกระแสที่ไหลผ่านกระบวนการทำปฏิกิริยา

วิธีการวัดปริมาณด้วยไฟฟ้าจะขึ้นอยู่กับการละลายตัวอย่างในอิเล็กโทรไลต์ที่มีตัวทำละลายพิเศษซึ่งมีไอโอดีนจำนวนหนึ่ง และน้ำจะใช้ไอโอดีน อย่างไรก็ตาม ไอโอดีนที่ต้องการจะไม่ถูกไตเตรทโดยใช้ไอโอดีนที่มีรีเอเจนต์ที่ปรับเทียบแล้ว แต่ผ่านกระบวนการอิเล็กโทรไลซิส ไอออนไอโอดีนในสารละลายจะถูกออกซิไดซ์เป็นไอโอดีนที่ขั้วบวก: 2I --2e -- → I2 และไอโอดีนที่ผลิตจะทำปฏิกิริยากับน้ำในตัวอย่าง จุดสิ้นสุดจะถูกระบุด้วยอิเล็กโทรดแพลทินัมคู่ หยุดอิเล็กโทรไลซิสเมื่อความเข้มข้นของไอโอดีนในอิเล็กโทรไลต์กลับสู่ความเข้มข้นเดิม จากนั้นตามกฎของอิเล็กโทรไลซิสของฟาราเดย์ ให้คำนวณปริมาณความชื้นของตัวอย่างที่จะทดสอบ