卡爾費休法水分測定.ppt

1、Karl Fischer,費休氏水份測定法,一、水分測定的意義,產(chǎn)品中水分的含量異常會嚴重地影響產(chǎn)品的質(zhì)量和使用效果。因此，對產(chǎn)品中的水分進行檢查并控制其限度非常重要。 例如：藥品、日用品、食品中所含水分過高會影響其穩(wěn)定性、理化性狀、及使用效果和保質(zhì)期,化學(xué)試劑中所含水分過多會影響其化學(xué)特性等。,二、Karl Fischer滴定基本理論,卡爾費休法簡稱費休法，是1935年卡爾費休(KarlFj scher)提出的測定水分的容量分析方法。費休法是測定物質(zhì)水分的各類化學(xué)方法中，對水最為專一、最為準確的方法。雖屬經(jīng)典方法但經(jīng)過近年改進，提高了準確度，擴大了測量范圍，已被列為許多物質(zhì)中水分測定的標準方

2、法。,Karl Fischer 1901 - 1958,二、 Karl Fischer滴定基本理論,1.費休氏法化學(xué)反應(yīng)原理,費休法屬碘量法，其基本原理是利用碘氧化二氧化硫時，需要定量的水參加反應(yīng)：I2十S02十2H2=2HI十H2SO4 (1) 上述反應(yīng)是可逆的。為了使反應(yīng)向正方向移動并定量進行，須加入堿性物質(zhì)。實驗證明，吡啶是最適宜的試劑，同時吡啶還具有可與碘和二氧化硫結(jié)合以降低二者蒸氣壓的作用。因此，試劑必須加進甲醇或另一種含活潑OH基的溶劑，使硫酸酐吡啶轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的甲基硫酸氫吡啶。 試劑的理論摩爾比為碘：二氧化硫：吡啶，甲醇1：1：3：1。,三、卡爾費休法的應(yīng)用,卡爾費休滴定法 可適用

3、于多種有機和無機物中含水的測定。由于各種化合物性質(zhì)的差異,可分為能直接進行測定和不能直接進行測定兩類。 1. 卡爾費休測水法適用于許多無機化合物和有機化合物中含水量的測定。 2.由于化合物性質(zhì)的差異, 可分為能直接進行測定和不能直接進行測定兩類。因此要求分析工作者在測定某種化合物中的水時, 首先考慮它屬于那一類,如果是后者,而又采用直接測定,則將產(chǎn)生很大的測定誤差或根本無法進行測定。 3.如果要對不能進行直接測定的化合物中的水進行測定時, 必須采用合適的方法消除各種干擾因素,達到正確測定的目的。,四、儀器的標定物質(zhì),卡爾費休滴定儀通常用甲醇-水標準溶液,含水酒石酸鈉, 蒸餾水,含水飽和甲苯等類

4、物質(zhì)作為標準對方法的可靠性進行校驗。含水酒石酸鈉是一種常用的含水標準物質(zhì),理論含水量為15.66%,在105加熱失重為15.650.02%,長期暴露于濕度為2070%的空氣中,增重為0.010.09%。用含飽和水的甲苯和純水的標定結(jié)果也是滿意的。當(dāng)然,最簡單還是用甲醇-水標準溶液。,五、取樣與取樣量,在做分析取樣時應(yīng)盡量取混合均勻后的代表性樣品,并應(yīng)觀察容器底部游離水分存在的情況。在用注射器抽取試樣時,抽取速度不能太快,否則有可能空氣進入注射器形成氣泡, 造成進樣誤差。在分析前如果發(fā)現(xiàn)試樣與容器有乳濁現(xiàn)象,或瓶壁有微小水珠析出時,則必須用乙二醇抽提法進行分析。具體方法如下: 將預(yù)先干燥的細口瓶

5、中加入三分之一試樣加蓋密閉, 在工業(yè)分析天平上稱準至0.1克,然后稱入2至3倍于樣品重量的乙二醇用力搖動15分種,靜止分層后,用注射器通過試樣層吸取0,251.0mL乙二醇, 測定其含水量,同時也測定乙二醇的原始水含量。分析完畢后將瓶中試樣倒掉,洗凈烘干,在天平上稱準至0.1克,根據(jù)上述三次稱量之差,求出試樣和乙二醇的重量,就可求出試樣的含水量。 在進樣前首先用侍分析試液清洗注射器57次,然后根據(jù)試樣含水量的多少決定取樣量大小,通常按表3規(guī)定的注射器取樣量抽取0.15mL試樣。,六、測定精度,卡爾費休滴定法測定物質(zhì)含水量范圍很寬從幾個ppm到100%, 對精度的要求是根據(jù)含水量大小決定的。通常

6、要求平行測定兩個結(jié)果與算術(shù)平均的差數(shù)不應(yīng)大于下列數(shù)值: 含水量（ppm） 允許差值 1-10 1ppm 10-50 算術(shù)平均值10% 50 算術(shù)平均值5% 在進行分析時,取兩次測定結(jié)果的算術(shù)平均值作為分析結(jié)果。,典型儀器介紹,KF-1型水分測定儀 本儀器為卡爾費休滴定法測定水分儀器，采用“永停法”來確定終點。根據(jù)半電池反應(yīng)：I2+2E2I- 一、適用范圍 本儀器主要用于測定化肥、醫(yī)藥、食品、輕工、化工原料以及其他工業(yè)產(chǎn)品中的水分含量。測定水分含量在0.1%10%時用10毫升滴定管（最小分度為0.05毫升）。,典型儀器介紹,三、儀器特點 本儀器包括滴定及終點指示二個主要部分。主要特點有： 1.電

7、源電壓為220v，經(jīng)變壓整流，穩(wěn)壓，保證二次儀表的穩(wěn)定可靠。 2.電磁攪拌器采用直流電機無級調(diào)速，攪拌速度可任意調(diào)節(jié)。 3.滴定系統(tǒng)采用標準磨口，便于不同容量規(guī)格的滴定管互換使用。 4.用通過干燥的空氣加壓排除反應(yīng)瓶中的廢液，操作方便，整個操作在密閉系統(tǒng)中進行，安全可靠。 5裝置簡易調(diào)換干燥劑方便。,操作方法,打開包裝箱，安裝好儀器，接通電源，打開電源，指示燈亮。 1.滴定甲醇的水分（確定終點） 加無水甲醇（分析純）于反應(yīng)瓶中，至淹沒電極裸露端即可。開動電磁攪拌器，用卡爾費休試劑滴定至電流表指針偏轉(zhuǎn)到3940uA，并保持30秒不變?yōu)榻K點。（不記錄卡爾費休試劑消耗的體積）并將此點作為樣品滴定的終

8、點。,操作方法,2.卡爾費休試劑的標定（測水當(dāng)量） 因卡爾費休試劑對水極其敏感，所以每天在測量樣品的水分前，需對其作一次標定。 方法：用雙鏈球加壓，是試劑達到滿刻度。再用微型注射器取10uL蒸餾水從加料口注入反應(yīng)池中。這時瓶中原有棕色液體即可變?yōu)榈S色，同時表頭指針應(yīng)從40uA向左偏轉(zhuǎn)到零點。接著便可進行滴定卡爾費休試劑，指針逐步向右偏轉(zhuǎn)，到達40uA后，保持30秒不變，記錄試劑消耗體積，并計算水當(dāng)量。 公式：T=G*1000/V G標定時注入標準水的質(zhì)量 V滴定消耗卡爾費休試劑的體積,操作方法,3.樣品測定 將卡爾費休試劑加滿至刻度線。 a.液體樣品的測定： 用注射器（其大小根據(jù)樣品用量多少

9、而選擇，消耗的試劑應(yīng)不超過20毫升，下同）抽取所需的試樣從加料口注入反應(yīng)池中進行滴定，方法同前。 b.固體樣品的測定： 用稱量管稱取25克試樣（準確至0.0001克）打開加料口，迅速將稱量管中試樣傾倒入反應(yīng)池里，立即蓋緊，攪拌溶液至試樣完全溶解后，進行滴定，方法同上。,操作方法,4.計算 水分含量百分數(shù)按下列公式計算 T*V/（10*G） 式中：v為滴定消耗的卡爾費休試劑體積。 T為卡爾費休試劑的水當(dāng)量。 G為樣品的質(zhì)量。 注意要點：在進行滴定甲醇水分時，如反應(yīng)池中甲醇溶液顏色逐步由無色至深棕色時，指針 仍偏轉(zhuǎn)到40uA視為卡爾費休試劑已經(jīng)無效，應(yīng)立即更換。,數(shù)據(jù)處理,水：4.51mL 樣液（乙醇）：1.20mL,五、水分測定影響因素及注意事項,(1)環(huán)境濕度 環(huán)境濕度是導(dǎo)致卡爾 費休法滴定出現(xiàn)誤差的最常見的因素之一.實驗室內(nèi)可通過使用空調(diào)降低室內(nèi)溫度來降低濕度.在濕度很大的情況下實驗室內(nèi)要配置除濕機.,1.水分測定結(jié)果的影響因素,五、水分測定影響因素及注意事項,（2）溫度 溫度對卡爾 費休滴定速度有明顯的影響.在低溫下可以降低反應(yīng)速度,減少影響滴定結(jié)果的副反應(yīng)發(fā)生;在高溫下可加快樣品的溶解及水分的萃取,使滴定時間縮短.,五、水分測定影響因素及注意事項,（3）儀器的密封性能 新購的儀器密封性較好，隨著使用時間的延長，密封程度會有所變化：密封