Tūrinio drėgmės matuoklio ir kuloninio drėgmės matuoklio matavimo principas
Tūrinis drėgmės matuoklis apskaičiuoja vandens kiekį, matuodamas reakcijos metu sunaudotą Karl-Fischer reagento tūrį.
Matuojant vandens kiekį Karlo Fišerio tūriniu metodu, jis daugiausia grindžiamas elektrochemine reakcija: I2+2eó2I- Kai reakcijos elemento tirpale tuo pačiu metu yra I2 ir I-, reakcija vyksta vienu metu teigiamas ir neigiamas elektrodo galai, tai yra, ant vieno elektrodo I2 redukuojasi, o ant kito elektrodo I- oksiduojasi, todėl tarp dviejų elektrodų teka srovė. Jei tirpale yra tik I- ir nėra I2, srovė tarp dviejų elektrodų netekės. Karl-Fischer reagento sudėtyje yra tokių veikliųjų medžiagų kaip piridinas ir jodas. Įkritus į reakcijos baką, su vandeniu, esančiu tiriamame tirpale, įvyks tokia cheminė reakcija:
H2O＋SO2＋I2＋3C5H5N→2C5H5N·HI＋C5H5N·SO3
C5H5N·SO3+CH3OH→C5H5N·HSO4CH3
C5H5N·HI → C5H5N·H++I- Ši reakcija tęsiasi, nuolat vartojant vandenį ir generuojant I- iki reakcijos titravimo pabaigos taško, kai vanduo sunaudojamas. Šiuo metu I2 ir I- gali egzistuoti tik tada, kai tirpale yra nedidelis kiekis nesureagavusio Karlo Fišerio reagento. Tirpalas tarp dviejų platinos elektrodų pradeda vesti elektrą, o galinį tašką rodo srovė, o titravimas sustoja. Taigi vandens kiekis tirpale kalibruojamas išmatuojant sunaudoto Karlo Fišerio reagento tūrį (talpa).
Karlo Fišerio kulonų metodo matavimo principas (kulometrinis metodas)
Kulonometrinis drėgmės matuoklis apskaičiuoja vandens kiekį matuodamas srovę, praeinančią per reakcijos procesą.
Kulonometrinis metodas pagrįstas tuo, kad mėginį ištirpinus elektrolite, kuriame yra specialus tirpiklis, kuriame yra tam tikras jodo kiekis, vanduo sunaudoja jodą. Tačiau reikalingas jodas titruojamas nebe kalibruotu jodo turinčiu reagentu, o elektrolizės būdu. Proceso metu jodido jonai tirpale prie anodo oksiduojasi iki jodo: 2I---2e─→I2 Susidaręs jodas reaguoja su mėginyje esančiu vandeniu. Jo galinis taškas nurodomas dvigubais platinos elektrodais. Kai jodo koncentracija elektrolite grįžta į pradinę, elektrolizė sustabdoma. Tada pagal Faradėjaus elektrolizės dėsnį: apskaičiuokite tiriamo mėginio drėgnumą.
