卡尔费休水分仪原理

卡尔费休水分仪原理与发展

卡尔费休法简称费休法，是1935年卡尔·费休(Karl Fischer)提出的测定水分的容量分析方法。费休法是测定物质水分的各类化学方法中，对水最为专一、最为准确的方法。虽属经典方法但经过近年改进，提高了准确度，扩大了测量范围，已被列为许多物质中水分测定的标准方法。

费休法有滴定法与库仑电量法两种方法。 适用于许多无机化合物和有机化合物中含水量的测定。 是世界公认的测定物质水分含量的经典方法。可快速测定液体、固体、气体中的水分含量，是最专一、最准确的化学方法，为世界通用的行业标准分析方法。广泛应用在石油、化工、电力、医药、农药行业及院校科研等原理。

利用卡尔费休法测定物质中水分是一种重要而灵敏的化学分析方法，但除了有一个非常好的测定仪器外,必须对测定的物质中有无干扰物质存在，根据物质中水分的含量确定适当的进样量，克服各种影响测定精度的因素,细心操作，才能得到好的测定结果。1935年卡尔－费休（KarlFischer）首先提出了利用容量分析测定水分的方法，这种方法即是GB6283《化工产品中水分含量的测定》中的目测法。目测法只能测定无色液体物质的水分。后来，又发展为电量法。随着科技的发展，继而又将库仑计与容量法结合起来推出库仑法。这种方法即是GB7600《运行中变压器油水分含量测定法（库仑法）》中的测试方法。分类目测法和电量法统称为容量法。卡氏方法分为卡氏容量法和卡氏库仑法两大方法。两种方法都被许多国家定为标准分析方法，用来校正其他分析方法和测量仪器。

水分反应原理

碘氧化二氧化硫时，需要一定量的水参加反应：I₂+SO₂+2H₂O=2HI+H₂SO₄ ，该反应是可逆的。为了使反应向正方向移动并定量进行，须加入碱性物质。因此，试剂必须加进甲醇或另一种含活泼OH基的溶剂，使硫酸酐吡啶转变成稳定的甲基硫酸氢吡啶。

KF库仑滴定法中，电解质电化学法直接电解产生所需的碘。利用电荷与碘之间严格的定量关系，测量计算水的含量。当有很少量的游离碘时，Pt指示电极两端的电压差急剧降低，利用这一变化确定滴定终点。

电解反应（法拉第电解定律）

在电解过程中,电极反应如下：

阳极：2I--2e→I₂

 阴极：I₂+2e→2I- ，2H++2e→H₂↑

从以上反应中可以看出，1mol的碘氧化1mol的二氧化硫，需要1mol的水，相当于是1mol碘与1mol水的当量反应，电解1mol碘需要2×96493C电量（法拉第恒量9.6493×10000C/mol ），1mol碘可消耗水的质量为18g。

由法拉第电解定律可得 M×10-6/18=Q×10-3/2*9.6493，故M=Q/10.722

式中：W--样品中的水分含量（μg）； Q--电解电量（mC）；18--水的分子量。