Princípio dos medidores de umidade volumétricos e Coulomb
O medidor de umidade volumétrico calcula o teor de água medindo o volume de reagente Karl Fischer consumido durante o processo de reação.
Ao utilizar o método volumétrico de Karl Fischer para determinar o teor de água, a base principal é a reação eletroquímica: quando I2+2e ó 2I - está presente na solução do tanque de reação, a reação ocorre simultaneamente no positivo e negativo extremidades do eletrodo, ou seja, I2 é reduzido em um eletrodo e I - é oxidado no outro eletrodo, portanto há uma corrente passando entre os dois eletrodos. Se houver apenas I - e nenhum I2 presente simultaneamente na solução, não há corrente fluindo entre os dois eletrodos. O reagente Karl Fischer contém ingredientes ativos como piridina e iodo, que podem sofrer as seguintes reações químicas com água na solução de teste quando colocados no pool de reação:
H2O+SO2+I2+3C5H5N → 2C5H5N · HI+C5H5N · SO3
C5H5N · SO3+CH3OH → C5H5N · HSO4CH3
C5H5N · HI → C5H5N · H++I - Esta reação continua, consumindo água continuamente para gerar I - até o final da reação de titulação, quando a água é consumida. Neste ponto, existe uma pequena quantidade de reagente de Karl Fischer que não reagiu presente na solução para permitir a presença simultânea de I2 e I -. A solução entre os dois eletrodos de platina começa a conduzir eletricidade, atingindo o ponto final indicado pela corrente, e a titulação é interrompida. Assim, o teor de água na solução é calibrado medindo o volume (volume) do reagente Karl Fischer consumido.
O princípio de medição do método Karl Fischer Coulomb (método da quantidade elétrica)
O medidor de umidade de Coulomb calcula o teor de água medindo a quantidade de corrente que passa pelo processo de reação.
O método eletroquímico baseia-se na dissolução da amostra em um eletrólito contendo um solvente especial contendo uma certa quantidade de iodo, e então a água consome iodo. No entanto, o iodo necessário não é mais titulado usando reagentes calibrados contendo iodo. Em vez disso, através do processo de eletrólise, os íons de iodo na solução são anodizados em iodo: 2I --2e -- → I2, e o iodo produzido reage com a água na amostra. O ponto final é indicado por um eletrodo duplo de platina. Quando a concentração de iodo no eletrólito retornar à concentração original, pare a eletrólise. Então, de acordo com a lei da eletrólise de Faraday, calcule o teor de umidade da amostra a ser testada.
