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卡爾 費歇爾滴定的原理 Karl Fischer titration

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自從 Karl Fischer 發明的這種測試水分的新技術問世以後,他的大名和他的滴定法就得到全球範圍的認同。該技術可以用於測量很多不同種類樣品的水分含量,並成為使用得最廣最可靠的眾多水分測量方法之一。卡爾費休滴定法現在是大多數 實驗室裏的 標準測試方法,主要可以分解成為兩大技術:容量法和庫侖法。 1935 年,德國 科學 家, Karl Fischer 博士,發明了一種使用含碘、二氧化硫、無水嘧啶和無水甲醇的試劑進行滴定測量水分的方法。 一、容量法 首先要將樣品溶解到合適的溶液裏,然後邊添加試劑,並記錄其使用量,直至反應終點。反應終點通過鉑材料電極的電位滴定法確定,在當時那個時代,即使是使用市場上廣泛使用的自動或是半自動的儀器進行測量,測量結果也不理想,會造成分析時間延長、試劑需要校正、實際消耗過多以及需要較多樣品。 二、庫侖法 1959 年, Meyer 和 Boyd 首先將庫侖法引入卡爾費休滴定法。在這種新的測量方法下,首先把樣品加入到一種含碘離子和二氧化硫的嘧啶 / 甲醇的的混合溶液裏,電解,陽極產生的碘離子與存在的水發生反應,反應產生的碘的化合物可以直接換算成電流量。根據反應的化學計量, 1 摩爾的碘和 1 摩爾的水發生反應,結合電量分析, 1 毫克水等同於 10.71 庫侖的電量。因此可以直接通過測量電流的量(庫侖)來測得樣品中的含水量。(庫侖 = 電流 X 時間)。反應池中的水會被庫侖滴定法到一個設定好的終點,這時反應液裏會有微量的碘過量。 體積法和庫侖法的區別? 二者反應機理一樣,唯一的區別是如何加入活性組分(碘)。體積法裏是通過滴管等加樣設備,而庫侖法裏的碘則是通過電解產生。體積法適用于測試高水分含量,比如食物、農業以及工業方面測試水含量。而庫侖法則非常靈敏(是體積法的 1000 倍),更適合用於低水分含量的測定。體積法測量時,首先將樣品溶解在合適的溶劑裏,然後加入含碘的試劑(邊加邊記錄其體積)直到反應終點。該反應終點由反應電極通過電位滴定法確定。體積法的卡爾費休試劑的碘含量必須通過標準方法測定。庫侖法裏,陽極電解出碘,然後和水發生反應。碘的量通過電流量來確定,就不需要另行測定試劑的量了。根據化學計量法, 1 摩爾碘和 1 摩爾水發生反應,那麼 1 毫克水就等同於 10.71 庫侖電量。因此,可以通過測定電...