Princip volumetričnih in kulonskih merilnikov vlage
Volumetrični merilnik vlage izračuna vsebnost vode z merjenjem prostornine reagenta Karl Fischer, porabljenega med reakcijskim procesom.
Pri uporabi volumetrične metode Karla Fischerja za določanje vsebnosti vode je glavna osnova elektrokemijska reakcija: ko je I2+2e ó 2I - prisoten v raztopini reakcijske posode, reakcija poteka istočasno pri pozitivni in negativni koncih elektrode, to pomeni, da se I2 reducira na eni elektrodi, I - pa oksidira na drugi elektrodi, tako da med obema elektrodama teče tok. Če je v raztopini hkrati prisoten samo I - in ne I2, med obema elektrodama ne teče tok. Reagent Karl Fischer vsebuje aktivne sestavine, kot sta piridin in jod, ki so lahko podvrženi naslednjim kemičnim reakcijam z vodo v preskusni raztopini, ko jih spustimo v reakcijski bazen:
H2O+SO2+I2+3}C5H5N → 2C5H5N · HI+C5H5N · SO3
C5H5N · SO3+CH3OH → C5H5N · HSO4CH3
C5H5N · HI → C5H5N · H++I - Ta reakcija se nadaljuje in nenehno porablja vodo za ustvarjanje I - do konca reakcije titracije, ko se voda porabi. Na tej točki je v raztopini prisotna količina neizreagiranega reagenta Karl Fischer v sledovih, kar omogoča hkratno prisotnost I2 in I -. Raztopina med obema platinskima elektrodama začne prevajati elektriko, doseže končno točko, ki jo označuje tok, in titracija se ustavi. Tako se vsebnost vode v raztopini kalibrira z merjenjem volumna (prostornine) porabljenega reagenta Karl Fischer.
Princip merjenja metode Karla Fischerja Coulomba (metoda električne količine)
Coulombov merilnik vlage izračuna vsebnost vode z merjenjem količine toka, ki prehaja skozi reakcijski proces.
Elektrokemijska metoda temelji na raztapljanju vzorca v elektrolitu, ki vsebuje posebno topilo, ki vsebuje določeno količino joda, nato pa voda porabi jod. Vendar pa zahtevanega joda ne titriramo več s kalibriranimi reagenti, ki vsebujejo jod. Namesto tega se jodovi ioni v raztopini s postopkom elektrolize anodizirajo v jod: 2I --2e -- → I2 in nastali jod reagira z vodo v vzorcu. Končna točka je označena z dvojno platinasto elektrodo. Ko se koncentracija joda v elektrolitu vrne na prvotno koncentracijo, zaustavite elektrolizo. Nato v skladu s Faradayevim zakonom o elektrolizi izračunajte vsebnost vlage v vzorcu, ki ga želite testirati.
