Kulonometrinio drėgmės analizatoriaus veikimo principo apžvalga
Kulonometrinio drėgmės analizatoriaus veikimo principas yra elektrocheminis metodas. Karlo Fišerio metodas skirstomas į du metodus: Karlo Fišerio tūrinį metodą ir Karlo Fišerio Kulono metodą. Abu metodai daugelyje šalių yra naudojami kaip standartiniai analizės metodai, skirti kalibruoti kitus analizės metodus ir matavimo priemones.
Kulonometrinio drėgmės analizatoriaus veikimo principas
Principas toks, kad kai Karlo Fišerio reagentas kulometrinio pėdsakų drėgmės analizatoriaus elektrolitinėje kameroje pasiekia pusiausvyrą, vandens turintis mėginys įpurškiamas, o vanduo dalyvauja jodo ir sieros dioksido redokso reakcijoje. Esant piridinui ir metanoliui, vandenilio suanpiridinui ir metilpiridinio sulfatui, sunaudotas jodas elektrolizuojamas prie anodo, todėl oksidacijos-redukcijos reakcija tęsiasi tol, kol vanduo visiškai išsenka. Pagal Faradėjaus elektrolizės dėsnį, elektrolizės metu gaunamas jodas yra proporcingas elektrolizės metu sunaudotai elektros energijai. Atsakymas yra toks:
H2O plius I2 plius SO2 plius 3C5H5N→2C5H5N·HI plius C5H5N·SO3
C5H5N·SO3 plius CH3OH→C5H5N·HSO4CH3
Elektrolizės metu elektrodų reakcija yra tokia:
Anodas: 2I--2e→I2
Katodas: I2 plius 2e → 2I-
2H plius plius 2e→H2↑
Iš aukščiau pateiktos reakcijos matyti, kad 1 molis jodo oksiduoja 1 molį sieros dioksido ir reikia 1 molio vandens. Todėl tai yra lygiavertė 1 molio jodo ir 1 molio vandens reakcija, tai yra, elektrolizuojančio jodo elektra prilygsta elektrolizuojančio vandens elektrai. 1 molio jodo elektrolizei reikia 2×96493 kulonų elektros, o 1 mmol vandens elektrolizei – 96493 miliokulombų elektros.
Vandens kiekis mėginyje apskaičiuojamas pagal (1) formulę:
Formulėje: W{0}}drėgmės kiekis mėginyje, ug;
Q---Elektrolizės galia, mC;
18---vandens molekulinė masė;
Trumpas kulometrinio drėgmės analizatoriaus metodo įvadas
1935 m. Karlas Fischeris pirmą kartą pasiūlė drėgmės matavimo tūrinės analizės metodą, kuris yra vizualinis metodas GB6283 "Drėgmės kiekio nustatymas cheminiuose produktuose". Vizualiniu metodu galima nustatyti tik bespalvių skystų medžiagų vandens kiekį. Vėliau tai išsivystė į elektros metodą. Tobulėjant mokslui ir technologijoms, kulonometrinis metodas buvo derinamas su tūriniu metodu, siekiant pradėti kulonų metodą. Šis metodas yra bandymo metodas GB7600 "Drėgmės kiekio nustatymas transformatoriaus alyvoje veikiant (kulometrinis metodas)". Dabartinis klasifikavimo vizualinis metodas ir elektros energijos metodas kartu vadinami talpos metodu.
