Αρχή μέτρησης ογκομετρικού και κουλομετρικού μετρητή υγρασίας
Ο μετρητής υγρασίας της ογκομετρικής μεθόδου υπολογίζει την περιεκτικότητα σε νερό μετρώντας τον όγκο του αντιδραστηρίου Karl Fischer που καταναλώθηκε κατά τη διάρκεια της αντίδρασης.
Η ογκομετρική μέθοδος του Karl Fischer για τον προσδιορισμό της περιεκτικότητας σε νερό βασίζεται στην ηλεκτροχημική αντίδραση: I2 + 2eó2I- Όταν αμφότερα τα I2 και I- υπάρχουν στο διάλυμα της κυψέλης αντίδρασης, η αντίδραση λαμβάνει χώρα ταυτόχρονα στο θετικό και το αρνητικό άκρα των ηλεκτροδίων, δηλαδή, στο ένα ηλεκτρόδιο το I2 μειώνεται και στο άλλο το I- οξειδώνεται, και επομένως ένα ρεύμα περνά ανάμεσα στα δύο ηλεκτρόδια. Εάν υπάρχει μόνο I- και καθόλου I2 στο διάλυμα ταυτόχρονα, δεν περνά ρεύμα μεταξύ των δύο ηλεκτροδίων. Το αντιδραστήριο Karl Fischer περιέχει ενεργά συστατικά όπως πυριδίνη και ιώδιο, τα οποία μετρώνται ρίχνοντάς τα στην κυψέλη αντίδρασης και μπορούν να αντιδράσουν με το νερό στο προς δοκιμή διάλυμα ως εξής:
H2O + SO2 + I2 + 3C5H5N →2C5H5N-HI + C5H5N-SO3
C5H5N-SO3 + CH3OH → C5H5N-HSO4CH3
C5H5N-HI→C5H5N-H++I- Η αντίδραση συνεχίζεται, καταναλώνοντας συνεχώς νερό και δημιουργώντας Ι-, μέχρι το τέλος της ογκομέτρησης της αντίδρασης, όταν το νερό καταναλωθεί. Σε αυτό το σημείο, το διάλυμα έχει ένα ίχνος αντιδραστηρίου Karl Fischer που δεν αντέδρασε, για να συμβεί ταυτόχρονα I2 και I-, το διάλυμα μεταξύ των δύο ηλεκτροδίων πλατίνας άρχισε να αγώγει ηλεκτρισμό, που υποδεικνύεται από το ρεύμα για να φτάσει στο τέλος σημείο, σταματήστε την ογκομέτρηση. Έτσι, η περιεκτικότητα του διαλύματος σε νερό βαθμονομείται με μέτρηση του όγκου του αντιδραστηρίου Karl Fischer που έχει καταναλωθεί (ογκομετρικό).
Αρχή της κουλομετρικής μεθόδου Karl Fischer (Ογκομετρική Μέθοδος)
Ο κουλομετρικός μετρητής υγρασίας υπολογίζει την περιεκτικότητα σε νερό μετρώντας την ποσότητα ρεύματος που διέρχεται κατά τη διάρκεια της αντίδρασης.
Η γαλβανική μέθοδος, βασίζεται στη διάλυση του δείγματος σε ειδικό διαλύτη που περιέχει μια ορισμένη ποσότητα ιωδίου στον ηλεκτρολύτη, νερό που καταναλώνεται ιώδιο, αλλά το απαιτούμενο ιώδιο δεν είναι πλέον βαθμονομημένα αντιδραστήρια που περιέχουν ιώδιο για να πραγματοποιηθεί η τιτλοδότηση, αλλά μέσω της διαδικασίας της ηλεκτρόλυσης, έτσι ώστε τα ιόντα ιωδίου στο διάλυμα στην άνοδο οξείδωση του ιωδίου: 2I - - 2e - - → I2 που παράγεται από το ιώδιο και την αντίδραση του δείγματος του νερού. Το τελικό σημείο υποδεικνύεται από ένα διπλό ηλεκτρόδιο πλατίνας. Όταν η συγκέντρωση ιωδίου στον ηλεκτρολύτη επανέλθει στην αρχική συγκέντρωση, η ηλεκτρόλυση διακόπτεται. Στη συνέχεια, σύμφωνα με το νόμο του Faraday για την ηλεκτρόλυση: υπολογίστε την περιεκτικότητα σε υγρασία του δείγματος που θα ελεγχθεί.
