2.卡氏庫侖法測定水分是一種電化學(xué)方法。其原理是儀器的電解池中的卡氏試劑達(dá)到平衡時注入含水的樣品，水參與碘、二氧化硫的氧化還原反應(yīng)，在吡啶和甲醇存在的情況下，生成氫碘酸吡啶和甲基硫酸吡啶，消耗了的碘在陽極電解產(chǎn)生，從而使氧化還原反應(yīng)不斷進(jìn)行，直至水分全部耗盡為止，依據(jù)法拉第電解定律，電解產(chǎn)生碘是同電解時耗用的電量成正比例關(guān)系的，其反應(yīng)如下：

　　h2oi2so23c5h5n→2c5h5n·hic5h5n·so3庫侖法水分儀原理及應(yīng)用

　　c5h5n·so3ch3oh→c5h5n·hso4ch3

　　在電解過程中,電極反應(yīng)如下:

　　陽極:2i--2e→i2庫侖法水分儀原理及應(yīng)用

　　陰極:i22e→2i-

　　2h2e→h2↑庫侖法水分儀原理及應(yīng)用

　　從以上反應(yīng)中可以看出，即1摩爾的碘氧化1摩爾的二氧化硫，需要1摩爾的水。所以是1摩爾碘與1摩爾水的當(dāng)量反應(yīng)，即電解碘的電量相當(dāng)于電解水的電量，電解1摩爾碘需要2×96493庫侖電量，電解1毫摩爾水需要電量為96493毫庫侖電量。

　　樣品中水分含量按(1)式計算：

　　式中：w---樣品中的水分含量，μg;

　　q---電解電量，mc;

　　18---水的分子量;

　　庫侖法水分儀的應(yīng)用范圍

　　卡氏庫侖法儀器可適用多種有機(jī)和無機(jī)物中的水分測定，但由于各種化合物性質(zhì)存在的差異，只有在卡氏試劑中無副反應(yīng)無干擾的情況下，卡氏庫侖法測定才是一種專屬性的方法。原則是(1)副反應(yīng)不能有水生成。(2)樣品也不能消耗碘或釋放碘。主要具有副反應(yīng)和干擾的物質(zhì)有如下八類。

　　1.鹽、氫氧化物和氧化物。例如：

　　na2co3hi→naico2h2o

　　ca(oh)2h2so4→caso4h2o

　　mgohi→mgi2h2

　　還有一些物質(zhì)亦會發(fā)生副反應(yīng)，例如：ag2o,hgo,mno2,pbo,pbo2和zno

　　2.酮和醛這兩類化合物會和卡氏試劑中的甲醇化合，形成縮酮和縮醛，并釋放水分。此類物質(zhì)用卡氏庫侖法一般不易測定。但卡氏容量法可以測。改變卡氏試劑的組成，如用乙二醇一甲醚或2-甲氧基乙醇取代甲醇均可取得良好的測定效果。值得說明的是，并不是所有的酮類和醛類都不能用卡氏庫侖法進(jìn)行測定。如甲醛、三氯乙醛、二異丙基酮、苯乙酮、二苯乙醇酮等物質(zhì)在進(jìn)入卡氏試劑中是不會反應(yīng)而釋放水分的。鑒于卡氏容量法的測定精度可達(dá)到10-4級，從生產(chǎn)酮類和醛類的企業(yè)來說，只要滿足使用要求，還是建議采用卡氏容量法。

　　3.強(qiáng)酸強(qiáng)酸會和卡氏試劑中的甲醇發(fā)生反應(yīng)而釋放水分

　　2ch3ohh2so4→(ch3o)so2h2o

　　ch3ohhooch→ch3o-ochh2o

　　4.硅烷醇/硅氧烷末端硅烷醇基團(tuán)和卡氏試劑中的甲醇發(fā)生脂化反應(yīng)生成水。

　　5.含硼化合物硼酸和甲醇發(fā)生脂化反應(yīng)生成水。

　　6.金屬過氧化物與卡氏試劑反應(yīng)生成水。

　　7.消耗碘的物質(zhì)此類物質(zhì)會和卡氏試劑中的碘反應(yīng)，。導(dǎo)致測定水分含量偏高，如鐵鹽、酮鹽、亞硝酸鹽、硫代硫酸鹽等。

　　8.強(qiáng)氧化劑該類物質(zhì)在卡氏試劑中的反應(yīng)會生成碘單質(zhì)，導(dǎo)致測試水分含量偏低。

　　在工業(yè)產(chǎn)品中，如上所列八類只是品種繁多的物質(zhì)中的一小部分，而絕大部分是可以采用卡氏庫侖法測定的。比較典型的有以下物質(zhì)。

　　1.碳?xì)浠衔镂焱椤⒓和椤⒍谆⊥椤⒓谆《⒈健⒓妆健⒍妆健⒁一妆健⒍谆揭蚁⑿镣椤⑹椤⑹南⒍纪椤⒍送椤⑹兔选⑵汀h(huán)己胺、甲基環(huán)己胺、環(huán)庚烷、乙烯環(huán)己胺、環(huán)十二烷、癸基環(huán)己烷、二環(huán)戊二烯、二甲基萘、**基苯乙烯、聯(lián)苯、二氫苊、芴、亞甲基菲、異甲基異丙基苯等等。

　　2.油類水壓油、絕緣油、變壓器油、透平油

　　3.醇類(全部)

　　4.鹵代烴類(全部)

　　5.酚類苯酚、甲酚、氟苯酚、氯酚、二氯苯酚、硝基酚等

　　6.脂類(全部)

　　7.醚類二乙醚、二甘醇單甲醚、二甘醇二乙醚、聚乙二醚、苯甲醚、氟苯甲醚、碘苯甲醚、二癸醚、二庚醚

　　以上所列的無副反應(yīng)無干擾的物質(zhì)也僅是常見的一些物質(zhì)，尚有許多品種可用卡氏庫侖法來測定，在此就不一一列舉了。