浅淡卡尔费休法测定样品中水分含量及对仪器的校准浅淡卡尔费休法测定样品中水分含量及对仪器的校准文章链接：东莞市科迪仪器有限公司www.kedi17.net 卡尔费休滴定仪是根据被测样水分所消耗卡尔费休液体的多少，从而测定出样品中��分含量的方法。为使测量结果准确、更接近真值，分别从卡尔费休滴定过程中加入的滴定剂量，到溶液的pH值、搅拌速度以及对测定结果能够产生一定影响的因素，包括仪器、测定过程中环境水分、滴定剂浓度、样品量、温度等几方面加以阐述。采用双人八平行试验对仪器的重复性进行测定，测定仪器的相对标准偏差。通过对卡尔费休法测定样品中水分含量测定及对仪器校准的研究，使读者在应用这种方法测定样品水分含量过程中，尽可能减小由于操作不当引起的测定结果误差，查找误差产生原因。 水分测定通用方法--卡尔费休法用于测定固体、液体、气体等化学试剂产品中微水含量的通用方法，已广泛应用于医药、石油化工、化肥、食品、轻工、化工原料以及其他工业产品中水分含量的测定，它的测量结果的准确性直接关系到产品质量，与民生息息相关，因此对其水分测定上的误差控制及校准显得尤为重要。 工作原理 卡尔费休滴定仪是在二氧化硫过量的非水系统中测定水分含量的仪器，即利用加入的水和碘反应，滴定溶液中就没有游离态的碘，需要通入高电压以保持电极的极化电流，一旦所有的水都与碘进行了反应、滴定溶液中将有游离态的碘，它促使离子导电且需要降低电压，以使极化电流稳定，当电压降得低于某一设定值时，滴定则终止。反应式为：H2O I2 S^ 3C5H5N-2C5H5N‘HI C5H5N‘ 测定水分过程中误差的控制2.1控制好卡尔费休滴定中加入的滴定剂量 从理论上讲，滴定剂应加得越快越好，且在终 点到达时刚好停止，这是**测定滴定剂消耗量的**办法。 当滴定溶液中测得游离态的碘时，滴定就终止。 当双铂针电极极化端降得低于某一设定值时，就达到滴定终点。该值首先取决于极化电流，其次是电极类型及使用的溶液。 以下是使用含甲醇的溶剂时设定的终点值。见表1[采用双铂针电极，针长(3?4)mm，针直径： 表1使用含甲醇的溶剂时设定的终点值 极化电流/WA终点时电压 卡尔费休反应速率由pH值决定 反应*大速率出现在PH值为5.5?8之间，在实际操作过程中应避免pH>8或pH<4,滴定酸性或碱性样品时应加入缓冲剂调解溶液PH值。2.3搅拌速度 当观察到小的涡流时，就是*佳搅拌速度，若速度太慢，滴定也会慢且不充分，可能发生过量滴定，溶液中有气泡形成，证明搅拌速度太快，气泡会导致错误的测量值。 其他影响测量结果的因素 仪器 在测样品前要进行馈液，以确保滴定管和管道中无空气，KF溶液漂移值太高，应及时更换分子筛，废液瓶上的分子筛含有S^S该先用去离子水清洗，然后烘干再生，对仪器要定期进行维护，清洁滴定仪表面电极可以用去离子水超声波浴几分钟或用铬酸浴，然后用去离子水冲洗。 环境水分 环境水分是导致卡氏滴定误差产生的主要原因，因此对相对湿度>80%的环境，房间内应安装除湿机，并且仪器不能正对着空调系统，因此一定要控制好房间的湿度。 滴定剂浓度 对于滴定剂和溶剂要确保在试剂有效期内使用，并要妥善保存防止其吸收周围环境水分而导致试剂本身浓度降低。试剂应保存在低温干燥处，可置于干燥皿中。 溶剂 溶剂对卡尔费休反应有影响，调查发现溶剂里的甲醇含量>20%时碘和水以1:1的比例反应，因此甲醇的量需始终不少于要求的*低量。 溶剂中水分含量对卡尔费休的滴定也有影响，当溶剂中水分含量>1mol/L时滴定度将升高影响测量结果准确性。然而，这在实际操作中并不多见，因为溶剂的水含量微乎其微。 样品 样品量大则测量准确度高，因为取样和加样时，吸收的环境水分对结果影响减弱了，值得一提的是样品添加时要避免粘到反应杯壁上，以免影响测量结果产生不必要的误差，溶剂加到反应瓶中要反复振荡3到4次，使其快速得到稳定漂移值。 温度 卡尔费休滴定剂含有90%以上的甲醇或乙醇，其体积因温度的变化而急剧膨胀，而浓度即相应降低。 样品与卡尔费休试剂的副反应 中国纤检2009年第12期 影响滴定结果的副反应与卡尔费休反应平行发生。 仪器的校准 采用比较测量法或滴定已知水分含量的样品来检测测量结果与样品真实水分含量的接近程度。3.1校准依据 依据卡尔费休仪应用手册技术说明部分及GB/T606-2003《化学试剂水分测定通用方法卡尔费休法》进行校准。 校准所用标准器 微量进样器(经计量检定部门溯源校准)；去离子水或符合ISO:3696标准水；需要企业配备一台 电子天平。3.3校准项目 外观检查 采用目测法。外观检查以下内容： 滴定台洁净密闭性要良好，以防止环境水分渗入； 检查各管、盖连接处是否紧密，垫片有无老化，硅管是否洁净畅通，并检查管内有无杂质； 滴定头是否畅通，滴定管工作是否正常，终点是否能正确指示； 双铂针电极表面是否洁净无污染； 分子筛内干燥剂是否失效，电磁搅拌子转动是否正常。 滴定剂浓度标定 打开仪器，进行馈液后，启动开始预滴定的同时启动漂移测定，待漂移值显示稳定后，测定KF溶液的浓度。具体步骤： 方法一：用ISO3696规定的^O标定KF试剂的滴 定度。 一般将仪器菜单选择为ISO3696规定的氏0，用微量进样器抽取注射用水10PL慢慢提拉几次，赶走其内部气泡，用滤纸吸干进样针外表水分，放入天平清零，迅速取出进样器，拔出进样盘针孔塞，将水全部注入溶剂中，如针尖有残液，应稍抽吸入针孔，迅速喷入溶剂(注意不要挂壁)，塞好针孔塞，进样器放回天平(d=0.01mg)称量，所得负值即为加入标准水样的重量，输入仪器，测定KF溶液浓度，对于无法输入重量的仪器，应将进样器抽取10PL水后，注入溶剂中，待仪器到达滴定终点时，将所测定浓度值记录。KF试剂滴定度：计算公式为： ⑴式中： 卡尔费休试剂的滴定度，加入水的质量的数值，滴定标准水样m消耗卡尔费休溶剂的体积’ 方法二：用水标准溶液标定KF试剂滴定度。 准水3PL、4UL、5PL各测量数次，操作方法同浓度标定的具体步骤一致。 样品中的质量分数『，数值以“％”表示，按式(3)或(4)计算 卡尔费休试剂的滴定度，g/mL;c--水标准溶液浓度， 滴定溶剂空白时卡尔费休试剂体积，mL;-滴定水标准溶液时卡尔费休试剂体积，mL。(3)仪器的准确性样品中水分的测定式中根据不同仪器，通常选取去离子水或符合ISO3696标水含量为100%，那么滴定结果应接近100%。 表2双人八平行试验 卡尔费休试剂的滴定度，滴定样品时卡尔费休试剂体积，样品质量，液体样品体积，液体样品的密度，g/mL。或式中依据公式(3)或(4)，认为校准用ISO3696规定的标称值相对误差标一标采用双人八平行试验，实测及计算结果见表2。表2取相对误差**值*大值作为仪器测量准确性即为0.48%。 仪器的重复性校准利用贝塞尔公式： 对仪器5PL点连续校准8次得到 小结 卡尔费休法对样品中水分含量的测定如何能够测得准确，接近真值，笔者认为，只要在操作测定过程中排除易出现误差的因素，并在相同条件下，多做几组平行测定，剔除粗大误差，取其平均值，那么由各种不可避免的因素造成测量结果的误差便会大大减小。文章链接：东莞市科迪仪器有限公司www.kedi17.net