水分測定儀的選購

第一步：水份測定儀種類

市售的水分測定儀有很多，按測試方法分有以下幾種：

紅外法類儀器，體積小，測定范圍比較寬，精確度差，適合水分含量5%－90%的木材、紙張等材料的測定，結構簡單，價格低廉。

卡爾費休庫侖法類儀器，主要原理：利用化學反應后電導率變化計算，結構復雜，體積較大，測定精確度最高，適合水分含量在100PPm以下的測定。它一般用于陰離子聚合等對水分有非常嚴格要求的化工、醫藥等行業產品測定，或用于多頻次的大型彩印廠使用，價格較貴。

卡爾費休容量法，結構比較簡單，體積和精確度適中，適合水分含量10PPm－10％的測定，一般用于對水分有嚴格要求的化工、醫藥和包裝等行業產品測定，價格從數千元到數萬元不等。

對于一般軟包裝行業，在測定乙酸乙酯等溶劑的水分含量時，使用卡爾費休容量法水分測定儀完全可以滿足每日2－10次測定的要求，且經濟性比較好。

第二步：容量法與庫侖法的區別

卡爾費休容量法水分測定的測定原理

卡爾費休容量法測定水分含量時，主要依據電化學反應：

I2＋2eó2I-

在反應池的溶液中同時存在I2和I-時，該反應在電極的正負兩端同時進行，即在一個電極上I2被還原，而在另一個電極上I-被氧化，因此在兩個電極之間有電流通過。如果溶液中只有I-而無I2同時存在，則兩個電極間沒有電流通過。

卡爾費休試劑中含有效成分吡啶和碘等物質，把其計量滴入反應池，能與待測溶液中的水發生如下化學反應：

H2O＋SO2＋I2＋3C5H 5N→2C5H5N·HI＋C5 H5N·SO3

C5H5N·SO3+CH3 OH→C5H5N·HSO4CH3

C5H5N·HI→C5H5N·H++ I-

該反應持續進行，不斷消耗水，生成I-，一直到反應滴定終點，水分消耗完畢。這時，溶液有微量未發生反應的卡爾費休試劑存在，才能發生I2和I-同時存在的情況，兩個鉑電極之間的溶液開始導電，由電流指示達到終點，停止滴定。從而通過計量已消耗的卡爾費休試劑體積（容量）來標定溶液中的水分含量。

卡爾費休庫侖法（電量法）的測定原理

電量法，是基于將試樣溶于含有一定碘的特殊溶劑的電解液后，水即消耗碘，但所需的碘不再是用已標定過的含碘試劑去進行滴定，而是通過電解過程，使溶液中的碘離子在陽極氧化為碘：

2Iˉ—2e ─→I2

所產生的碘又與樣品中的水反應。其終點用雙鉑電極指示。當電解液中碘濃度恢復到原定濃度時，停止電解。然后根據法拉第電解定律：

   C   M    i·t
m=---------×----- = ---------
 96500   n   10722

計算出待測試樣的水分含量。

1、 選擇時最好考慮自動型儀器。手動的水分測定儀需要試驗者對玻璃滴定管中的試劑進行目測，在達到終點后也需要手動關閉，因各人動作習慣不同而遲延，會帶來不必要的誤差。

2、 選擇時應考慮購買全密閉測試系統。裸露的卡爾費休試劑因為碘的存在，非常容易吸收水分，待測乙酯樣品和甲醇溶劑也應盡量避免空氣中水分溶入而產生誤差的情況。

3、 應考慮計量泵的壽命問題。計量泵是屬于容量法水分儀的關鍵部分，卡爾費休試劑又是腐蝕性很高的試劑，應盡量選購由氟塑料等耐腐蝕的材料制成的計量泵，防止產生泄漏，導致儀器的報廢。

4、 電極問題。該部分屬于儀器的核心部件，一方面應具有較高的靈敏度，另一方面，因其測試時浸泡在試驗池中，最好選擇配備優質的鉑電極儀器，以保持電極壽命。

第三步：選購水分測定儀的注意事項

另外，要得到精確的測試結果，水分測定儀在使用過程中除了要嚴格按照規程操作外，還應該注意以下問題：

■   系統全密閉問題。卡爾費休試劑液路部分連接一定要緊固，從試劑瓶到計量泵再到反應池，否則發生試劑泄漏將直接影響測試結果。其不密閉的另一個問題是測試時由于卡爾費休試劑在試驗中吸收空氣水分，會導致滴定終點延遲。

■   取樣的準確問題。在標定卡爾費休試劑時需要取用10mg水，盡量使用10ul取樣器，這樣不但準確、速度快，還能夠防止水滴粘附。同樣地，取用甲醇試劑、乙酯也有類似的問題，取放完畢后應注意盡量縮短反應池打開的時間。

■   磁性攪拌速度調整。在反應池中，因為滴定試劑加入時在局部，與電極不在一處，因此攪拌速度最好以快到不形成湍流為止，這樣可以最快達到終點。

■   滴定速度設定應先快后慢。滴定時先快速以盡量縮短試驗時間，而在接近終點時應變慢，這樣可提高計量精確度。

■   當日試驗完畢后，一定要排空系統中的卡爾費休試劑，然后用甲醇清洗干凈，千萬不能用水清洗系統，因為其不容易揮發，將造成下次試驗時卡爾費休試劑標定不實。

■   水分測定儀應該遠離強磁場，避免工作時電子顯示跳動，出現不正常現象。

手動的水分測定儀，因為必須使用玻璃自動滴定管計量卡爾費休試劑和甲醇溶劑，而玻璃滴定管本身因為平衡壓力的關系，又必須與外界接通。除了上面需要注意的方面外，在使用時，還應該注意以下兩點：

■   系統盡量密閉。手動的水分測定儀需要在吸球管路和玻璃滴定管上口加接填充干燥劑的U型管，以便減少空氣水分對測試結果的干擾。在空氣相對濕度大于70%的環境下，應盡量不安排水分測試。

在調整滴定管的滴定速度時，最好調整到1滴/秒。滴定速度太快將導致到達終點時產生的延時誤差較大；而滴定速度太慢則會延長測試的過程，上述干擾容易導致遲遲不到達終點。