1)卡尔费休容量法水分测定的测定原理
卡尔费休容量法测定水分含量时,主要依据电化学反应:
i2+2eó2i-
在反应池的溶液中同时存在i2和i-时,该反应在电极的正负两端同时进行,即在一个电极上i2被还原,而在另一个电极上i-被氧化,因此在两个电极之间有电流通过。如果溶液中只有i-而无i2同时存在,则两个电极间没有电流通过。
卡尔费休试剂中含有效成分吡啶和碘等物质,把其计量滴入反应池,能与待测溶液中的水发生如下化学反应:
h2o+so2+i2+3c5h 5n→2c5h5n•hi+c5 h5n•so3
c5h5n•so3+ch3 oh→c5h5n•hso4ch3
c5h5n•hi→c5h5n•h++ i-
该反应持续进行,不断消耗水,生成i-,一直到反应滴定终点,水分消耗完毕。这时,溶液有微量未发生反应的卡尔费休试剂存在,才能发生i2和i-同时存在的情况,两个铂电极之间的溶液开始导电,由电流指示达到终点,停止滴定。从而通过计量已消耗的卡尔费休试剂体积(容量)来标定溶液中的水分含量。
(2)卡尔费休库仑法(电量法)的测定原理
电量法,是基于将试样溶于含有一定碘的特殊溶剂的电解液后,水即消耗碘,但所需的碘不再是用已标定过的含碘试剂去进行滴定,而是通过电解过程,使溶液中的碘离子在阳极氧化为碘:
2i¯—2e ─→i2
所产生的碘又与样品中的水反应。其终点用双铂电极指示。当电解液中碘浓度恢复到原定浓度时,停止电解。然后根据法拉第电解定律:
c m i•t
m=---------×----- = ---------
96500 n 10722
计算出待测试样的水分含量。
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