Volumetrisen ja kulometrisen kosteusmittarin mittausperiaate
Volumetrisen menetelmän kosteusmittari laskee vesipitoisuuden mittaamalla reaktion aikana kulutetun Karl Fischer -reagenssin tilavuuden.
Karl Fischerin tilavuusmenetelmä vesipitoisuuden määrittämiseksi perustuu sähkökemialliseen reaktioon: I2 + 2eó2I- Kun reaktiokennon liuoksessa on sekä I2 että I-, reaktio tapahtuu samanaikaisesti positiivisessa ja negatiivisessa. elektrodien päissä, eli yhdellä elektrodilla I2 pelkistyy ja toisella I- hapettuu, ja siksi virta kulkee kahden elektrodin välillä. Jos liuoksessa on samanaikaisesti vain I- ja ei I2:ta, kahden elektrodin välillä ei kulje virtaa. Karl Fischerin reagenssi sisältää aktiivisia aineita, kuten pyridiiniä ja jodia, jotka mitataan pudottamalla ne reaktiokennoon ja voivat reagoida testattavassa liuoksessa olevan veden kanssa seuraavasti:
H2O + SO2 + I2 + 3C5H5N → 2C5H5N-HI + C5H5N-SO3
C5H5N-SO3 + CH3OH → C5H5N-HSO4CH3
C5H5N-HI→C5H5N-H++I- Reaktio jatkuu kuluttaen jatkuvasti vettä ja muodostaen I-:tä, kunnes reaktion titraus päättyy, jolloin vesi on kulutettu. Tässä vaiheessa liuoksessa on hiven määrä reagoimatonta Karl Fischer -reagenssia, jotta se tapahtuisi samaan aikaan I2 ja I-, liuos kahden platinaelektrodin välillä alkoi johtaa sähköä, mikä osoittaa virran saavuttavan loppuun kohta, lopeta titraus. Liuoksen vesipitoisuus kalibroidaan siten mittaamalla kulutetun Karl Fischer -reagenssin tilavuus (volumetrinen).
Karl Fischerin kulometrisen menetelmän periaate (volumetrinen menetelmä)
Kulonometrinen kosteusmittari laskee vesipitoisuuden mittaamalla reaktion aikana kulkevan virran määrän.
Galvaaninen menetelmä perustuu näytteen liuottamiseen erityiseen liuottimeen, joka sisältää tietyn määrän jodia elektrolyytissä, veteen, joka kuluu jodia, mutta tarvittava jodi ei ole enää kalibroitu jodia sisältäviä reagensseja titrauksen suorittamiseksi, mutta elektrolyysiprosessin kautta niin, että liuoksessa olevat jodi-ionit anodihapetuksessa jodia: 2I - - 2e - - → I2, joka syntyy jodin ja vesinäytteen reaktion seurauksena. Päätepiste on merkitty kaksoisplatinaelektrodilla. Kun elektrolyytin jodipitoisuus palaa alkuperäiseen pitoisuuteen, elektrolyysi pysähtyy. Sitten Faradayn elektrolyysin lain mukaan: laske testattavan näytteen kosteuspitoisuus.
