卡尔费休水分测定原理基础
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11
KF Titration
终点指示
Water Content
H2O [礸 ] 80 70 60 50 U[mV] 90 85 80 75 70 65 60 55 50 0 5 10 15 20 25 t [s] 30 35 40 45 50 55
U [mV]
有隔膜电极
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17
特定情形的应用： 1 含醛酮样品的测定 2 低电导介质下的测定 3 特低含水量下的准确测定
KF Titration
无隔膜电极和有隔膜电极比较
无隔膜电极
特别适合于易玷污样品 清洗很方便! 推荐绝大多数的应用
有隔膜电极
清洗困难、耗时!
低电导下的测定 醛酮测定 特低含水量下的准确测定 发生电流 I: auto
发生电流 I: 400 uA 仅有氢气产生
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KF Titration
电量法KF试剂类型
• 单组分试剂：
– 阳极液和阴极液复合
• 双组分试剂：
– 阳极液 – 阴极液
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KF Titration
终点指示
双伏安法 Ipol = 10 uA 在双Pt 电极上施加恒定的电流
KF TiБайду номын сангаасration
卡尔费休水份测定 （一）
原理基础
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1
KF Titration
KF反应
I.
CH3OH + SO2 + RN [RNH]SO3CH3
II. H2O + I2 + [RNH]SO3CH3 + 2RN [RNH]SO4CH3 + 2[RNH]I
23
KF Titration
小结：KF水分测定的优点
方法简单，容易操作
是专一性的测定水份的方法 测量结果准确度高，重现性好。 测量范围宽: 10g - 100% 分析时间短： 2 -5 minutes
应用范围广：可测定、液体、固体或膏状物
游离水、界面水及结晶水都可测定
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15
KF Titration
两种发生电极
仅需一种试剂
平衡较快
处理简单、容易清洗 适合于绝大多数应用 特别适合于易玷污样品
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无隔膜电极
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KF Titration
两种发生电极
需要两种试剂（阴极液、阳极液） 平衡较慢 处理清洗麻烦
容量法KF试剂类型二
• 双组分试剂：
– 滴定剂中含有碘 – 溶剂含有缓冲剂和二氧化硫
优点: – 溶剂的pH 值最佳 – 反应迅速 – 滴定度很稳定
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KF Titration
终点指示
双伏安法 Ipol = 50 uA 在双Pt 电极上施加恒定的电流
终点以前: 滴定池中存在H2O 在双Pt 电极上有较高电位产生 到达终点: 滴定池中碘过量 电位急剧下降至设定值
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KF Titration
容量法KF试剂类型一
• 单组分试剂
– 滴定剂中含有全部主要成分： 碘，二氧化硫，缓冲剂和溶剂（甲醇/乙醇） – 工作介质只需甲醇/乙醇 备注: 在密闭的瓶子中滴定度一年下降5%。
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KF Titration
• • •
•
KF试剂预先直接加入测定池中 双铂电极指示电位变化（水含量多 少） 试剂在发生电极上通过阳极氧化产 生碘，进而与水反应 发生电极的电解速度受双铂电极电 位变化控制
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KF Titration
电量法KF 滴定程序
1 在滴定池中加入KF试剂 2 启动仪器中和滴定池中预存的水份 ——预滴定、平衡（conditioning) 3 加入待测样品 4 滴定样品中的水份
• 是一种绝对测量方法，不 需要标定滴定度
• 适于液体和气体形式的样品 测定
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KF Titration
如何选择合适的测定方法?
•
容量法
0.1 % - 100% 取决于样品量
•
电量法
0.001-1% (10 µg - 10 mg 的绝对水量)
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(RN =碱)
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2
KF Titration
KF试剂的主要成分
碘 二氧化硫 缓冲剂 溶剂
I2 SO2 咪唑 甲醇
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3
KF Titration
KF 反应与pH的关系
6 4 2 0
0 2 4 6 8 10 12
log K
pH
最佳pH范围：5~7
H2O [ 礸]
40 30 20 10 0
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12
KF Titration
电量法KF试剂
试剂中碘的存在形式：
I反应需要的I2由发生电极电解产生：
2 I- - 2e = I2
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KF Titration
电量法KF 滴定原理
终点以前: 滴定池中存在H2O 在双Pt 电极上有较高电位产生 到达终点: 滴定池中碘过量 电位急剧下降至设定值
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KF Titration
容量法和电量法的相同点
都是基于KF反应 都要使用卡氏试剂，试剂有单组分和双组分之分 都在密封的滴定池中进行
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4
KF Titration
pH对卡氏反应的影响
— 在更高的pH值下，副反应会发生而慢慢 消耗碘 — 在强酸条件下，卡氏反应常数会随pH成 比例地下降，且反应会减慢
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KF Titration
KF测定的方法
容量法
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KF Titration
容量法和电量法的不同
容量法
• • • • 滴定剂中含有碘 计量原理为体积计量 需要标定卡氏试剂的滴定度 适于固体、液体和气体形式 的样品测定 • 特别适合粘稠样品的测定
电量法
• 碘是通过阳极氧化在滴定池 中电解产生的 • 计量原理为电量计量
6
电量法（库仑法）
KF Titration
容量法KF试剂
试剂中碘的存在形式：
I2
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KF Titration
容量法 KF 滴定程序
1 在滴定池中加入工作介质 2 用KF试剂中和滴定池中预存的水份 ——预滴定、平衡（conditioning) 3 加入待测样品 4 滴定样品中的水份
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KF Titration
终点指示
Water Content
H2O [礸 ] 80 70 60 50 U[mV] 90 85 80 75 70 65 60 55 50 0 5 10 15 20 25 t [s] 30 35 40 45 50 55
U [mV]
有隔膜电极
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特定情形的应用： 1 含醛酮样品的测定 2 低电导介质下的测定 3 特低含水量下的准确测定
KF Titration
无隔膜电极和有隔膜电极比较
无隔膜电极
特别适合于易玷污样品 清洗很方便! 推荐绝大多数的应用
有隔膜电极
清洗困难、耗时!
低电导下的测定 醛酮测定 特低含水量下的准确测定 发生电流 I: auto
发生电流 I: 400 uA 仅有氢气产生
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KF Titration
电量法KF试剂类型
• 单组分试剂：
– 阳极液和阴极液复合
• 双组分试剂：
– 阳极液 – 阴极液
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KF Titration
终点指示
双伏安法 Ipol = 10 uA 在双Pt 电极上施加恒定的电流
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卡尔费休水份测定 （一）
原理基础
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1
KF Titration
KF反应
I.
CH3OH + SO2 + RN [RNH]SO3CH3
II. H2O + I2 + [RNH]SO3CH3 + 2RN [RNH]SO4CH3 + 2[RNH]I
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KF Titration
小结：KF水分测定的优点
方法简单，容易操作
是专一性的测定水份的方法 测量结果准确度高，重现性好。 测量范围宽: 10g - 100% 分析时间短： 2 -5 minutes
应用范围广：可测定、液体、固体或膏状物
游离水、界面水及结晶水都可测定
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KF Titration
两种发生电极
仅需一种试剂
平衡较快
处理简单、容易清洗 适合于绝大多数应用 特别适合于易玷污样品
16
无隔膜电极
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KF Titration
两种发生电极
需要两种试剂（阴极液、阳极液） 平衡较慢 处理清洗麻烦
容量法KF试剂类型二
• 双组分试剂：
– 滴定剂中含有碘 – 溶剂含有缓冲剂和二氧化硫
优点: – 溶剂的pH 值最佳 – 反应迅速 – 滴定度很稳定
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KF Titration
终点指示
双伏安法 Ipol = 50 uA 在双Pt 电极上施加恒定的电流
终点以前: 滴定池中存在H2O 在双Pt 电极上有较高电位产生 到达终点: 滴定池中碘过量 电位急剧下降至设定值
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8
KF Titration
容量法KF试剂类型一
• 单组分试剂
– 滴定剂中含有全部主要成分： 碘，二氧化硫，缓冲剂和溶剂（甲醇/乙醇） – 工作介质只需甲醇/乙醇 备注: 在密闭的瓶子中滴定度一年下降5%。
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KF Titration
• • •
•
KF试剂预先直接加入测定池中 双铂电极指示电位变化（水含量多 少） 试剂在发生电极上通过阳极氧化产 生碘，进而与水反应 发生电极的电解速度受双铂电极电 位变化控制
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KF Titration
电量法KF 滴定程序
1 在滴定池中加入KF试剂 2 启动仪器中和滴定池中预存的水份 ——预滴定、平衡（conditioning) 3 加入待测样品 4 滴定样品中的水份
• 是一种绝对测量方法，不 需要标定滴定度
• 适于液体和气体形式的样品 测定
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KF Titration
如何选择合适的测定方法?
•
容量法
0.1 % - 100% 取决于样品量
•
电量法
0.001-1% (10 µg - 10 mg 的绝对水量)
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(RN =碱)
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KF Titration
KF试剂的主要成分
碘 二氧化硫 缓冲剂 溶剂
I2 SO2 咪唑 甲醇
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KF Titration
KF 反应与pH的关系
6 4 2 0
0 2 4 6 8 10 12
log K
pH
最佳pH范围：5~7
H2O [ 礸]
40 30 20 10 0
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KF Titration
电量法KF试剂
试剂中碘的存在形式：
I反应需要的I2由发生电极电解产生：
2 I- - 2e = I2
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KF Titration
电量法KF 滴定原理
终点以前: 滴定池中存在H2O 在双Pt 电极上有较高电位产生 到达终点: 滴定池中碘过量 电位急剧下降至设定值
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KF Titration
容量法和电量法的相同点
都是基于KF反应 都要使用卡氏试剂，试剂有单组分和双组分之分 都在密封的滴定池中进行
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KF Titration
pH对卡氏反应的影响
— 在更高的pH值下，副反应会发生而慢慢 消耗碘 — 在强酸条件下，卡氏反应常数会随pH成 比例地下降，且反应会减慢
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KF Titration
KF测定的方法
容量法
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KF Titration
容量法和电量法的不同
容量法
• • • • 滴定剂中含有碘 计量原理为体积计量 需要标定卡氏试剂的滴定度 适于固体、液体和气体形式 的样品测定 • 特别适合粘稠样品的测定
电量法
• 碘是通过阳极氧化在滴定池 中电解产生的 • 计量原理为电量计量
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电量法（库仑法）
KF Titration
容量法KF试剂
试剂中碘的存在形式：
I2
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KF Titration
容量法 KF 滴定程序
1 在滴定池中加入工作介质 2 用KF试剂中和滴定池中预存的水份 ——预滴定、平衡（conditioning) 3 加入待测样品 4 滴定样品中的水份
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