Princípio do Analisador Coulométrico de Umidade Karl Fischer
1. Em 1935, Karl Fischer propôs pela primeira vez o método de medição de umidade por análise volumétrica, que é o método visual em GB6283 "Determinação do Teor de Umidade em Produtos Químicos". O método visual só pode determinar o teor de água de substâncias líquidas incolores. Mais tarde, desenvolveu-se o método da eletricidade. Com o desenvolvimento da ciência e da tecnologia, o medidor de Coulomb e o método volumétrico foram combinados para lançar o método de Coulomb. Este método é o método de teste em GB7600 "Determinação do teor de umidade no óleo do transformador em operação (método coulométrico)". O método visual de classificação e o método da eletricidade são denominados coletivamente como método da capacidade. O método Karl Fischer é dividido em dois métodos: o método volumétrico Karl Fischer e o método Karl Fischer Coulomb. Ambos os métodos são designados como métodos analíticos padrão por muitos países para calibrar outros métodos analíticos e instrumentos de medição.
2. O método Karl Fischer Coulomb é um método eletroquímico para determinar a umidade. O princípio é que quando o reagente Karl Fischer na célula eletrolítica do instrumento atinge o equilíbrio, injetar a amostra contendo água, a reação redox de água ginseng, iodo e dióxido de enxofre, na presença de piridina e metanol, gerar hidroiodato de piridínio e metilsulfato de piridínio, e o iodo consumido é eletrolisado no ânodo, de modo que a reação redox continua até que a água esteja completamente esgotada. De acordo com a lei da eletrólise de Faraday, o iodo produzido pela eletrólise é proporcional à eletricidade consumida durante a eletrólise. A reação é a seguinte:
H2O mais I2 mais SO2 mais 3C5H5N→2C5H5N?HI mais C5H5N?SO3
C5H5N?SO3 mais CH3OH→C5H5N?HSO4CH3
Durante a eletrólise, a reação do eletrodo é a seguinte:
Ânodo: 2I--2e→I2
Cátodo: I2 mais 2e → 2I-
2H mais mais 2e→H2↑
Pode-se observar pela reação acima que 1 mol de iodo oxida 1 mol de dióxido de enxofre e requer 1 mol de água. Portanto, é a reação equivalente de 1 mol de iodo e 1 mol de água, ou seja, a eletricidade para eletrólise do iodo é equivalente à eletricidade para eletrólise da água. A eletrólise de 1 mol de iodo requer 2 × 96.493 coulombs de eletricidade, e a eletrólise de 1 milimole de água requer 96.493 miliocoulombs de eletricidade.
