水分测定仪工作原理
卡尔费休水分仪工作原理
卡尔费休水分仪工作原理卡尔费休水分仪是一种常用的实验室仪器,用于测定物质中的水分含量。
其工作原理基于卡尔费休法(Karl Fischer method),通过电化学反应的原理实现对水分的准确测量。
卡尔费休法是一种通过电化学反应测定水分含量的方法。
其基本原理是:水分与卡尔费休试剂中的碘反应生成碘化物,同时伴随着电子转移的过程。
卡尔费休试剂中的碘化物在电流的作用下被还原为元素碘,而同时试剂中的碘也被还原为离子态。
在反应中,水分含量越高,反应中产生的元素碘越多。
卡尔费休水分仪的主要部件包括电解池、电流源、电极和检测电路。
首先,样品被放置在电解池中,与卡尔费休试剂发生反应。
然后,电流源提供电流,使反应发生。
在反应过程中,试剂中的碘被还原为离子态,并且产生电流。
检测电路会测量电流的大小,并将其转化为水分含量。
卡尔费休水分仪的工作原理可以分为两个阶段:滴定阶段和终点检测阶段。
在滴定阶段,卡尔费休试剂会从滴定管中滴入电解池中,与样品中的水反应。
这个过程会伴随着电流的变化。
当滴定液中的碘完全被样品中的水反应消耗完时,滴定阶段结束。
终点检测阶段是为了确定滴定阶段的结束点。
在滴定阶段结束后,仍然会有一小部分试剂中的碘没有被消耗。
此时,继续滴定会导致电流的变化。
因此,在终点检测阶段,滴定液会以较慢的速度滴入电解池中,直到电流不再发生变化为止。
这时,滴定液中的碘已经完全被样品中的水反应消耗。
卡尔费休水分仪的测量结果可以通过计算电流的变化量得到。
根据卡尔费休法的原理,电流的变化量与样品中的水分含量成正比。
因此,通过测量电流的变化量,可以计算出样品中的水分含量。
卡尔费休水分仪具有测量精度高、操作简便、快速等优点,广泛应用于各种领域,如制药、化妆品、食品等。
但是,在使用卡尔费休水分仪时,需要注意样品的准备和操作步骤的正确性,以确保测量结果的准确性。
卡尔费休水分仪通过卡尔费休法实现对水分含量的测量。
其工作原理基于电化学反应,利用电流的变化量来计算样品中的水分含量。
卡尔费休水分仪测试原理(库仑法)
卡尔费休水分仪测试原理(库仑法)
1、水分反应
卡尔费休水分测定工作原理是利用碘氧化二氧化硫时,需要一定量的水参加反应:I 2十S02十2H 2O=2HI 十H 2SO 4 ,该反应是可逆的。
为了使反应向正方向移动并定量进行,须加入碱性物质。
因此,试剂必须加进甲醇或另一种含活泼OH 基的溶剂,使硫酸酐吡啶转变成稳定的甲基硫酸氢吡啶。
总反应式为:
34555523552552552CH HSO N H C HI N H C O H OH CH N H C SO N H C I N H C ⋅+⋅→+++⋅+⋅ KF 库仑滴定法中,电解质电化学法直接电解产生所需的碘。
利用电荷与碘之间严格的定量关系,测量计算水的含量。
当有很少量的游离碘时,Pt 指示电极两端的电压差急剧降低,利用这一变化确定滴定终点。
2、电解反应(法拉第电解定律)
在电解过程中,电极反应如下:
阳极:2I--2e →I2
阴极:I2+2e →2I- ,2H++2e →H2↑
从以上反应中可以看出,即1摩尔的碘氧化1mol 的二氧化硫,需要1mol 的水。
所以是1mol 碘与1mol 水的当量反应,电解1mol 碘需要2×96493C 电量(法拉第恒量9.6493×10000C/mol ),1mol 碘可消耗水的质量为18g 。
由法拉第电解定律可得
96493*210181036--⨯=⨯Q M ,故722.10Q M = 式中:W--样品中的水分含量(μg ); Q--电解电量(mC );18--水的分子量。
卡尔费休水分测定仪原理
卡尔费休水分测定仪原理卡尔费休水分测定仪是一种用于测定物质中水分含量的仪器,它基于卡尔费休法则,利用物质中水分与氧化剂发生化学反应的原理来进行水分测定。
在实际应用中,卡尔费休水分测定仪被广泛应用于食品、化工、制药等行业,对于保证产品质量、生产工艺的控制以及质量检验都具有重要意义。
卡尔费休水分测定仪的原理主要包括以下几个方面:首先,卡尔费休水分测定仪利用物质中水分与氧化剂发生化学反应的原理。
在测定过程中,样品中的水分首先被氧化剂氧化生成氧气,然后通过电解池中的电解反应使氧气转化为氧化还原电位变化,最终通过电极测定水分的含量。
这种基于化学反应的原理,使得卡尔费休水分测定仪能够准确、快速地测定样品中的水分含量。
其次,卡尔费休水分测定仪的原理还涉及到电解池和电极的作用。
电解池是测定仪中用于进行电解反应的部件,它能够将样品中的水分氧化生成氧气,并将氧气转化为氧化还原电位变化。
而电极则是用于测定氧化还原电位变化的部件,通过电极可以准确地测定样品中水分的含量。
电解池和电极的作用是卡尔费休水分测定仪能够正常工作的基础,它们共同构成了测定仪的原理基础。
另外,卡尔费休水分测定仪的原理还包括仪器的自动化控制系统。
在测定过程中,仪器通过自动化控制系统能够对样品进行自动加热、氧化、电解等操作,同时实时监测氧化还原电位的变化,并将测定结果进行自动化记录和计算。
这种自动化控制系统的应用,使得卡尔费休水分测定仪能够实现高效、精准的水分测定,大大提高了测定的准确性和工作效率。
总的来说,卡尔费休水分测定仪的原理基于化学反应、电解池和电极的作用以及自动化控制系统的应用。
通过这些原理的相互作用,卡尔费休水分测定仪能够实现对样品中水分含量的准确测定,为生产过程中的质量控制和质量检验提供了重要的技术支持。
在未来的发展中,随着科学技术的不断进步,卡尔费休水分测定仪的原理也将不断得到优化和完善,以满足更广泛的应用需求。
自动水分滴定仪原理
自动水分滴定仪原理
自动水分滴定仪原理:
自动水分滴定仪是一种用于确定样品中水分含量的仪器。
它基于滴定法,通过向样品中滴定适量的滴定液,并使用指示剂来确定滴定终点。
其主要原理如下:
1. 样品准备:首先,需要将待测样品进行干燥处理,以去除样品中的水分。
然后将样品粉碎并称取适量,放入滴定烧杯中。
2. 滴定液准备:根据样品中水分的含量和需求的准确度,选择适当浓度的滴定液。
滴定液中通常含有一种或多种化学物质,可以与水反应生成某种物质,并通过颜色的变化来指示滴定终点。
3. 滴定过程:将滴定液加入自动水分滴定仪的滴定管中,使得滴定液可以自动滴入样品中。
在滴定的过程中,滴定液会与样品中的水分发生反应。
当样品中的水分被滴定液滴至完全反应完毕时,滴定液中的指示剂会发生明显的颜色变化,从而指示出滴定终点。
4. 计算水分含量:通过测量滴定液的用量,可以计算出样品中水分的含量。
根据滴定过程中滴定液与水分的化学反应方程式、滴定液的浓度以及滴定液用量等参数,可以使用计算公式来计算得到水分含量。
自动水分滴定仪的原理和操作流程使得其在测量大批量样品的
水分含量时具有高效性和准确性。
它被广泛应用于农业、食品、化工等各个领域中。
水分仪的原理
水分仪的原理
水分仪的原理是通过测量物质中水分含量的变化来判断其含水量的设备。
它主要基于物质吸湿或者放湿后重量的改变来间接计算出水分含量。
水分仪一般采用称重法测量水分含量,即将待测样品放入仪器中,然后通过加热或者干燥的方式使样品中的水分蒸发或者被移除,测量样品的重量变化,从而计算出水分含量。
在水分仪的设计中,一般会使用电子天平进行重量测定,确保测量的准确性。
仪器内部还配备了恒温装置,以使样品达到一定的温度,促进水分的挥发。
水分仪中使用的加热装置可采用电加热或者红外辐射加热,传热速度较快,使得样品中的水分能够快速蒸发或者升华。
同时,仪器内部装有一个精密的温湿度传感器,用于监测样品的温度和湿度变化。
整个测量过程一般由仪器的控制系统自动完成。
控制系统会在加热过程中监测样品的重量变化,并实时记录。
当样品的重量变化趋于平稳时,控制系统会停止加热,并计算出样品中的水分含量。
通过这种测量原理,水分仪可以广泛应用于食品、化工、医药等领域,用于快速准确地测定物质中的水分含量。
卡氏水分仪工作原理
卡氏水分仪工作原理
卡氏水分仪是一种常用的水分测定仪器,其工作原理是基于热重分析法。
该仪器通过加热样品,使其失去水分,然后测量样品重量的变化,从而计算出样品的水分含量。
卡氏水分仪的主要部件包括加热器、天平、温度控制器和样品舟等。
在使用前,需要将样品舟放入加热器中,并将样品称量到样品舟中。
然后,将样品舟放入天平上,记录下样品的初始重量。
接下来,将样品舟放回加热器中,启动加热器,使样品加热至一定温度。
在加热过程中,样品会失去水分,导致样品舟重量的变化。
当样品舟重量不再发生变化时,说明样品已经失去了所有的水分。
此时,记录下样品舟的最终重量,并根据初始重量和最终重量计算出样品的水分含量。
卡氏水分仪的优点是测量精度高、操作简单、测量速度快。
但是,该仪器也存在一些缺点。
首先,样品的加热温度和时间需要根据不同的样品进行调整,否则会影响测量结果的准确性。
其次,该仪器只能测量样品中的水分含量,不能测量其他成分的含量。
因此,在实际应用中,需要根据具体的需求选择合适的测量方法和仪器。
卡氏水分仪是一种常用的水分测定仪器,其工作原理是基于热重分析法。
该仪器具有测量精度高、操作简单、测量速度快等优点,但也存在一些缺点。
在实际应用中,需要根据具体的需求选择合适的测量方法和仪器,以确保测量结果的准确性和可靠性。
水分仪的方法原理
水分仪的方法原理
水分仪是一种测量材料中水含量的仪器。
水分仪的方法原理主要有以下几种:
1. 热重法:该方法原理是通过加热样品,使其中的水分蒸发,通过连续称量样品重量的变化来测量水分含量。
样品在称量前和称量过程中必须在恒定温度和湿度条件下进行。
2. 烘箱法:该方法原理是将样品放入烘箱中,经过一定时间和温度,使其内部和外部趋于水分相平衡,然后根据样品的质量变化来计算水分含量。
3. 电导法:该方法原理是将水分仪的探头插入样品中,利用电流通过样品产生的电导率来判断样品中水分的含量。
通常使用的是微波或电磁辐射来检测电导率。
4. 介质损耗法:该方法原理是通过介质损耗测量材料中水的含量。
介质损耗是指在电场或磁场中,材料对电磁波的能量吸收和转换成热量的过程。
根据样品对电磁波的吸收程度来计算水分含量。
5. 红外法:该方法原理是利用样品中水的吸收红外辐射的特性来测量水分含量。
通过测量红外光线透射和反射的差异,来确定样品中水分的含量。
以上是常见的水分仪方法原理,不同类型的水分仪可能采用不同的原理,但基本思想都是通过测量样品中水的变化来计算水分含量。
水分测试仪的原理
水分测试仪的原理
水分测试仪的原理是基于物质中水分的导电性而进行测量。
该仪器使用了电导率测量的方法,通过测量物质中电流的传导情况来确定其中的水分含量。
水分测试仪通常由电极和电路系统组成。
电极是用于与待测物质接触的部分,一般分为两个电极,其中一个电极浸入待测物质中,另一个电极与物质外部相互接触。
电路系统包括电流源、电流测量仪器和数据处理部分。
当待测物质中含有水分时,水分会使物质导电性增强。
水分中的离子和电子能够更好地传导电流。
而当物质中的水分含量较少时,电导性较低。
因此,通过测量电流的大小或电导率的变化,可以间接反映出物质中的水分含量。
在测量过程中,电流源会提供一定电压,通过电极引入待测物质中,形成一个电流回路。
电流测量仪器会测量流经电路的电流强度,并输出电流数值。
数据处理部分会根据预先设定的关系式,将电流值转化为物质中的水分含量。
根据需要,水分测试仪可以采用不同的测量方法,如电阻法、电容法、微波法等。
不同方法的原理和工作方式略有不同,但核心原理都是基于测量物质中水分导电性的变化。
这些方法都可以提供快速、准确的水分测试结果,广泛应用于农业、食品、化工等领域。
快速水分仪工作原理
快速水分仪工作原理
快速水分仪是一种用于确定材料水分含量的仪器,广泛应用于各
个行业中。
其工作原理基于材料的电磁特性和水分含量之间的关系。
快速水分仪采用了微波技术,利用材料中水分分子对微波的吸收
和散射效应进行测量。
其工作原理可以概括为以下几个步骤:
1. 发射微波:快速水分仪中的微波发生器会产生一束恒定频率
的微波信号。
2. 微波传输:微波信号通过传输线(传输线是由导体和介质构
成的一种装置,用于将微波信号从发生器传输到样品中)传输到待测
物料中。
3. 水分吸收和散射:在样品中,水分分子会吸收微波信号的能量,并将其转化为热能。
水分分子还会散射微波信号。
水分含量越高,吸收和散射效应就越明显。
4. 接收微波:经过样品后,微波信号被传输线接收回仪器。
5. 分析处理:接收到的微波信号通过检测器转换为电信号,并
经过一系列的分析和处理步骤,计算出样品中的水分含量。
快速水分仪工作原理的关键在于微波与水分之间的相互作用。
微
波通过与水分分子相互作用,测量其吸收和散射效应,从而间接确定
样品中的水分含量。
由于微波的频率和传输线的设计等因素会影响测
量的准确性,因此在使用快速水分仪时,需要根据实际应用需求进行
仪器的校准和调试,以确保测量结果的可靠性和准确性。
快速水分仪通过利用微波与水分分子之间的相互作用,实现对材
料水分含量的快速测量。
该仪器广泛应用于各个行业,如粮食加工、
建筑材料、化工等,对于产品质量控制和生产过程的监测具有重要意义。
化工原料水分测定仪
化工原料水分测定仪引言在化学工业中,水分是一种重要的指标。
对于化工原料而言,如果水分含量不符合要求,那么就会对产品的质量产生不良影响。
因此,在生产过程中,水分的测定显得尤为重要。
目前,测定水分的方法有很多种,其中比较常用的方法是通过仪器进行检测。
本文将主要介绍化工原料水分测定仪的原理及使用方法,并对其优缺点进行简要分析。
原理化工原料水分测定仪是一种通过测量电导率来检测水分含量的仪器,其原理是:水分分子会与被检测物质分子产生化学反应,形成新的化合物。
这些化合物会影响被测物质的电导率。
当水分含量增加时,被检测物质的电导率也会相应增加。
因此,通过测量电导率的变化,就能判断样品中的水分含量。
使用方法使用化工原料水分测定仪进行测量的步骤如下:1.准备好样品。
样品应该均匀,干燥,并且无杂质。
2.将样品放入化工原料水分测定仪的测试室中。
3.根据仪器的使用说明,调整电流密度和电极间距。
4.开始测量。
在测量后,应根据仪器的说明书进行数据处理,以得到准确的水分含量测量结果。
在使用化工原料水分测定仪时需要注意以下事项:•操作时需要戴上防护手套,避免样品对手部的损伤。
•仪器需要定期进行维护,以保证其精度和测试准确度。
•地址设置测量仪时需要避免阳光直射或者高温等情况。
•使用测量仪时,要遵守电气安全规定。
优缺点分析化工原料水分测定仪优点如下:1.非常便捷,无需进行化学反应和手动处理样品。
2.可以快速得出样品水分含量测量结果,缩短检测时间,提高工作效率。
3.测量结果是数字化的,其精度高,准确度高。
化工原料水分测定仪缺点如下:1.对于一些特定的物质,由于其具有独特的结构和性质,可能导致水分测量有偏差。
2.仪器的价格比较昂贵,用户需要投入较高的成本。
3.仪器使用的电极需要定期更换。
结论综上所述,化工原料水分测定仪是一种有效的测量水分含量的方法,可以广泛应用于化学工业和其他相关领域。
虽然其存在一定的劣势,但是其优势在工业生产中起到的作用仍不容忽视。
卡尔费休水分仪的原理
卡尔费休水分仪的原理1. 前言卡尔费休水分仪(Karl Fischer Titrator)是一种用于测定水分含量的仪器。
它是根据化学反应原理来工作的,通过滴定法来测定样品中的水分含量。
本文将详细介绍卡尔费休水分仪的工作原理和使用方法。
2. 卡尔费休滴定法卡尔费休滴定法是一种常用的测定水分含量的方法。
它是以硫酸氢钠为滴定剂,与水反应生成硫酸混合物的滴定反应。
具体的滴定反应方程式如下:SO₂+ I₂+ 2H₂O → H₂SO₄+ 2HI该滴定反应是一个滴定回归反应,其中硫酸氢钠起到滴定剂的作用,SO₂为滴定剂和水反应的物质,I₂为指示剂,H₂O为待测样品中的水分。
3. 卡尔费休水分仪的组成卡尔费休水分仪由以下几部分组成:3.1 电解池电解池是卡尔费休水分仪的核心部分,用于进行滴定反应。
电解池包括两个电极,分别为阴极和阳极,两个电极之间用一个气体通道隔开。
阴极端接触样品,阳极端接触硫酸氢钠滴定剂。
3.2 电解液电解液是卡尔费休水分仪中的重要组成部分,它通常由甲醇、甲苯和二氧化硫混合而成。
电解液的作用是提供一个适合滴定反应进行的环境。
3.3 电位计电位计用于测量电解池中电极之间的电势差,从而确定滴定的终点。
当滴定终点达到时,电位计会发出信号,停止滴定过程。
3.4 滴定系统滴定系统包括滴定管、滴定管夹和滴定针。
滴定管用于加入滴定剂,滴定管夹用于固定滴定管,滴定针用于向电解池中滴加滴定剂。
4. 卡尔费休水分仪的使用方法使用卡尔费休水分仪测定水分含量的方法如下:4.1 校准仪器在进行实际测定之前,需要先校准卡尔费休水分仪。
校准的目的是确保仪器的准确性和精确度。
校准包括零点校准和滴定剂浓度校准。
4.2 准备样品准备待测样品,将样品放置在电解池中。
4.3 滴定将电解液注入电解池中,打开滴定系统,滴定剂开始滴加到电解池中。
滴定剂滴加过程中,电位计会不断检测电势差,当电势差开始下降时,表示滴定剂与待测样品中的水分开始反应。
水分检测仪原理
水分检测仪原理
水分检测仪原理:高频介电常数法
水分检测仪是一种用于测量不同物质中水分含量的仪器设备。
其中,高频介电常数法是一种常用的水分检测原理。
原理简述如下:在高频交流电场下,不同物质对电磁波的吸收和反射特性不同。
而水分具有极强的吸收电磁波的能力,因此可以通过测量物质对电磁波的吸收程度来间接测量出物质中的水分含量。
具体原理介绍如下:
1. 高频电源:水分检测仪使用高频电源产生高频交流电场。
高频电源通向探头,将频率为几十兆赫兹至数百兆赫兹的高频电压施加在被测物质上。
2. 探头:探头是水分检测仪中的关键部件,作用是将高频交流电场引入被测物质中。
在测量中,探头与被测物质接触并固定。
3. 电磁波的传递和吸收:高频交流电场在被测物质中产生电磁波传播。
当电磁波传播到被测物质中的水分分子时,水分分子会吸收电磁波的能量。
吸收的能量量取决于水分分子的含量和其他影响电磁波传播的物质因素。
4. 检测电路:水分检测仪中的检测电路用于测量电磁波传播过程中被吸收的能量。
检测电路测量电磁波通过探头后的电压变
化,并将其转换为水分含量的相关数据。
5. 数据处理和显示:水分检测仪中配备了数据处理和显示系统,用于处理检测电路获取的数据,并将测量结果以数字或图形的形式显示出来。
总结:水分检测仪利用高频介电常数法,通过测量物质对高频电场中电磁波的吸收程度来间接测量物质中的水分含量。
该原理在农业、食品加工、制药和材料科学等领域具有广泛的应用。
水分测定仪原理
水分测定仪原理
水分测定仪是一种常用的实验仪器,用于测量样品中的水分含量。
其原理是利用样品中水分的物理特性与其他成分的差异进行测定。
水分测定仪一般采用热重法或红外干燥法进行测量。
热重法基于样品在不同温度下失水的性质进行测定,通过连续称量样品质量的变化,可以计算出样品中的水分含量。
红外干燥法则是利用红外辐射对样品进行加热,然后根据样品中水分的含量对红外辐射的吸收能力进行测定。
在热重法中,样品首先放置在热重天平内,通过加热装置将样品加热到一定温度,然后连续称量样品的质量变化。
当样品开始失水时,样品质量逐渐减少,而当样品中的水分完全失去后,样品质量不再变化。
通过记录样品质量的变化,结合样品质量与温度之间的关系,可以计算出样品中的水分含量。
红外干燥法则是利用红外辐射对样品进行加热,并通过测定样品对红外辐射的吸收能力来确定样品中的水分含量。
当样品中含有水分时,水分会对红外辐射具有吸收作用,从而降低红外辐射的强度。
通过测量样品对红外辐射的吸收程度,可以确定样品中的水分含量。
总的来说,水分测定仪通过测量样品中水分的物理特性与其他成分的差异,从而确定样品中的水分含量。
不同的测定原理可根据实际需要选择使用。
库仑水分测定仪工作原理及应用范围 水分测定仪是如何工作的
库仑水分测定仪工作原理及应用范围水分测定仪是如何工作的库仑水分测定仪常用来测定气体中所含水分.此法操作简便,应答快速,特别适用于测定气体中的痕量.库仑水分测定仪工作原理:卡氏库仑法测定水分是一种电化学方法,其原理是仪器的电解池中的卡氏试剂达到平衡时注入含水的样品,水参加碘、二氧化硫的氧化还原反应,在吡啶和甲醇存在的情况下,生成氢碘酸吡啶和甲基硫酸吡啶,消耗了的碘在阳极电解产生,从而使氧化还原反应不断进行,直至水分全部耗尽为止.依据法拉第电解定律,电解产生碘是同电解时耗用的电量成正比例关系的,其反应如下:H2OI2SO23C5H5N→2C5H5NHIC5H5NSO3C5H5NSO3CH3OH→C5H5NHSO4CH3在电解过程中,电极反应如下:阳极:2I——2e→I2阴极:I22e→2I—2H2e→H2↑从以上反应中可以看出,即1摩尔的碘氧化1摩尔的二氧化硫,需要1摩尔的水.所以是1摩尔碘与1摩尔水的当量反应,即电解碘的电量相当于电解水的电量,电解1摩尔碘需要2*96493库仑电量,电解1毫摩尔水需要电量为96493毫库仑电量.样品中水分含量按(1)式计算:式中:W———样品中的水分含量,μg;Q———电解电量,mC;18———水的分子量.随着科学讨论的进展和生产技术的进步水分的定量分析已被列为各类物质理化分析的基本项目之一,作为各类物质的一项紧要的质量指标。
依据不同形式试样中的不同水分含量提出了测定水分的不同要求。
水分测定可以是工业生产的掌控分析,也可是工农业产品的质量签定;可以从成吨计的产品中测定水分也可在试验室中仅用数微升试液进行水分分析;可以是含水量达百分之几至几十的常量水分分析,也可是含水量仅为百万分之一以下的痕量水分分析等等。
市面上水分测定仪原理很多,水分测定按测定原理可以分为化学测定法和物理测定法两大类。
化学测定方法紧要有卡尔费休法(Karl Fischer)、甲苯法等。
物理测定法常用的有失重法、蒸馏分层法、气相色谱分析法等。
便携式水分测定仪的工作原理
便携式水分测定仪的工作原理
概述
便携式水分测定仪是一种广泛应用于工业和农业领域的仪器,它能够快速、准确地测定各种物质中的水分含量,并可实现现场、无损测量。
本文将介绍便携式水分测定仪的工作原理。
工作原理
便携式水分测定仪的工作原理基于射频微波干燥技术。
该技术是利用微波的电磁波能量在物质内部与水分分子作用,产生热能,将水分加热蒸发,通过检测样品重量的变化来计算出水分含量。
便携式水分测定仪一般由微波发生器、透射口、样品箱、电子天平等几部分组成。
将待测样品放入样品箱中,然后将样品箱放入透射口中,通过微波发生器产生微波,使样品箱内的物体受到微波辐射加热,水分分子挥发,样品重量发生变化,并通过透射口的监测设备检测样品重量的变化情况,通过计算就可以得出样品的水分含量。
便携式水分仪采用的干燥方式是小功率微波辐射干燥,干燥过程中,发生器发出微波,经透射口射入进样品中,样品中的水分很快被加热蒸发,干燥时水分蒸发的过程中,根据样品中含水量的不同,蒸发的时间和速度也会有所不同。
根据电子天平测定的开始和结束的样品质量的差异,可以计算这段时间干燥的样品水量,可以得到样品中水分含量的数据,从而得出样品中水分的含量。
应用
便携式水分测定仪广泛应用于各种原材料、食品、化工、制药等领域,其优点是简便、速度快、准确性高、反应灵敏。
在食品、化工、制药行业中,水分含量对产品质量有着举足轻重的作用。
使用便携式水分测定仪可以帮助生产商在能够控制加工质量、保证产品的质量和安全方面发挥重要作用。
结论
便携式水分测定仪采用射频微波干燥技术,能够准确、快速地测定各种物质中的水分含量,并广泛应用于各种行业领域,为生产者带来了极大的方便和效益。
卡尔费休水分测定仪工作原理
卡尔费休水分测定仪工作原理卡尔费休水分测定仪是一种常用于测定化学物质含水量的仪器。
该仪器的工作原理基于卡尔费休法(Karl Fischer法),该法是利用卡尔费休试剂与被测样品中水分发生化学反应,根据水分与试剂的摩尔比例计算出样品中水分的含量。
卡尔费休试剂通常由碘化物、硫酸、甘醇、碱和双酚A等成分组成,它们可以在水中起到催化和吸湿的作用。
卡尔费休试剂一般以溶液的形式使用。
1.电解池:该部分是卡尔费休试剂与样品发生反应的地方。
电解池分为两个电极室,电解池的两边各有一个电极。
2.导电性检测器:导电性检测器用来检测电解池中的电导变化,从而确定水分含量。
3.控制电路:控制电路负责控制电解池中电解液的滴定速率,保证分析过程的准确性。
4.显示屏和计算机:显示屏用于显示测量结果,计算机用于处理和记录数据。
下面是卡尔费休水分测定仪的工作流程:1.准备工作:首先,将样品取出并适当分散以使其与卡尔费休试剂充分反应;然后,将试剂注入电解池中,确保电解池中的试剂足够。
2.开始测量:打开仪器电源,将电解池与导电性检测器连接,计算机上显示屏会显示相关信息。
3.自动滴定:按照仪器操作指南设置滴定速率等参数,启动自动滴定功能。
仪器会根据滴定指令,从试剂瓶中滴定适量的试剂到电解池中。
4.检测电阻变化:随着试剂滴定,电解液中的电导逐渐增大。
导电性检测器会感应到电导变化,并将电导变化转换为电阻变化。
控制电路会接收这些信号,并计算出水分含量。
5.显示和记录结果:计算机上的显示屏会实时显示测量结果,并可选择将结果存储在计算机的内存中。
需要注意的是,卡尔费休水分测定仪在使用过程中需要根据样品的特性和测量要求进行一些参数设置和调整。
同时,仪器在测量过程中也需要对仪器进行一些维护和校准,以保证测量结果的准确性和可靠性。
总之,卡尔费休水分测定仪是一种基于卡尔费休法的仪器,通过电解池中卡尔费休试剂与样品发生反应,利用电导变化来测定样品中的水分含量。
感应水份测试仪的原理
感应水份测试仪的原理感应水分测试仪是一种用于快速测量材料水分含量的仪器。
它采用了电磁感应原理,在实际应用中具有广泛的用途,如农业、木材加工、环境保护等领域。
感应水分测试仪原理的核心是电磁感应。
当材料中含有水分时,水分分子会影响材料的电磁特性,通过测量这些特性的变化,就可以间接地推测出材料中的水分含量。
感应水分测试仪主要由发射部分和接收部分组成。
发射部分通常由高频发射器和感应线圈组成,而接收部分则由感应线圈和信号处理器组成。
当测试仪开始工作时,高频发射器会发出一定频率的电磁波。
这些电磁波会被感应线圈接收,并产生感应电流。
感应电流的大小与材料的导电性相关,而材料的导电性又与其中的水分含量有关。
当材料中存在水分时,水分分子会与电磁波发生相互作用。
在这个过程中,电磁波的能量会进入水分分子,使其发生振动和旋转。
由于振动和旋转的不稳定性,水分分子会很快将吸收的能量释放出来,并以热量的形式散失。
这种能量转化的过程会导致感应线圈的感应电流发生变化。
由于感应线圈的位置相对稳定,其感应电流的变化主要由材料中的水分含量引起。
测试仪通过感应电流的变化来测量材料的水分含量。
通常,感应电流的大小和波形会被传送到信号处理器进行分析和处理。
信号处理器可以根据预先设定的算法,将感应电流的变化转化为相应的水分含量数据。
需要注意的是,感应水分测试仪的测量结果一般都是相对值,而非绝对值。
这是因为不同材料对电磁波的吸收和传导能力不同。
为了获得准确的水分含量数据,通常需要进行校准和标定。
总结起来,感应水分测试仪利用了电磁感应原理来测量材料中的水分含量。
通过发射部分产生的电磁波与材料中的水分分子相互作用,产生感应电流的变化。
通过分析和处理感应电流的变化,可以推测出材料中的水分含量。
这种测试仪具有快速、非破坏性、精度高等特点,在实际应用中发挥着重要作用。
微量水分测定仪原理
微量水分测定仪原理
微量水分测定仪原理是基于湿度传感器的工作原理。
湿度传感器通常采用电容、电阻或电致变色等不同的传感原理来测量空气中的水分含量。
以电容湿度传感器为例,其原理是利用了水蒸气对电容值的影响。
通常情况下,电容湿度传感器由两个金属电极组成,中间夹有一层吸湿材料,如聚合物。
在低湿度下,吸湿材料中的水分含量较少,电容值较小;而在高湿度下,吸湿材料中的水分含量增加,使电容值增大。
因此,通过测量电容值的变化,可以确定空气中的水分含量。
微量水分测定仪通常会将湿度传感器与相关的电子设备结合使用,如温度传感器、放大器和数据处理器。
通过测量传感器的电容值,并将其与温度等因素结合考虑,可以得出更精确的水分含量。
在实际应用中,微量水分测定仪常被用于检测物体表面的微量水分含量,如土壤、建筑材料、食品等。
它具有快速、准确、无损伤等特点,为许多行业提供了重要的测试手段。
便携式水分测定仪概述及工作原理水分测定仪是如何工作的
便携式水分测定仪概述及工作原理水分测定仪是如何工作的一便携式水分测定仪概述便携式水分测定仪是由近研发并生产,它具有温度设定、微调温度补偿及自动掌控等功能。
接受目前国际通用的解热原理研制而成的新一代卤素快速水分测定仪器。
引进先进自动称重显示系统,人性化系统操作,卤素水分测定仪无需特别培训,自动校准功能、自动测试模式,取样、干燥、测定一机化操作。
应变式混合气体加热器,最短时间内达到最大加热功率,在高温下样品快速被干燥,测定精度高、时间短、无耗材、操作简便,不受环境、时漂、温漂因素影响,无需辅佑襄助设备等优点。
客户可依据所测样品状态不同而自动调整测试空间,颗粒、粉末一机操作,且效率、精准度远远高于国家标准方法。
计算机、打印机连接功能可即时打印或者记录、储存尽头自动判定模式锁定的最后水分值。
二便携式水分测定仪工作原理便携式水分测定仪接受国际烘箱原理(也即105。
C恒重法)。
依照国家标准取样X克,均匀的放置称量盘上,其环状的卤素加热器确保样品在测试过程中均匀受热,使样品表面不易受损,按测试键,仪器开始测量。
水分仪持续测量并即时显示样品丢失的水分含量%,干燥程序完成后,最后测定的水分含量值被锁定显示。
快速水分测定仪与国际烘箱加热法相比,其检测结果与国标烘箱法水分的测定检测结果具有良好的一致性,并有可替代性,且检测效率远远高于烘箱法(105。
C恒重法)。
水分测定仪选购技巧总结水分测定仪能够检测各类有机及无机固体、液体、气体等样品中含水率的的常见仪器,应用于一切需要快速测定水分的行业,如医药,粮食、饲料、种子,菜籽,脱水蔬菜、烟草,化工,茶叶,食品、肉类以及纺织,农林、造纸、橡胶、塑胶、纺织等行业中的试验室与生产过程中。
面对市场上五花八门的水分测定仪,很多用户和我一样不知如何选购水分仪,下面我来共享水分测定仪选购技巧,希望可以帮忙到大家!技巧总结一:红外法水分测定仪仪器,体积小,测定范围比较宽,精准明确度差,适合水分含量5%~90%的木材、纸张等材料的测定,结构简单,价格低廉;技巧总结二:容量法卡尔费休水分测定仪,结构比较简单,体积和精准明确度适中,适合水分含量IOPPm~10%的测定,一般用于对水分有严格要求的化工、医药和包装等行业产品测定,价格从数千元到数万元不等;技巧总结三:库仑法卡尔费休水分测定仪仪器,紧要原理:利用化学反应后电导率变化计算,结构多而杂,体积较大,测定精准度较高,适合水分含量在100PPm以下的测定。
卡尔费休水分测定仪的原理
卡尔费休水分测定仪的原理
卡尔费休水分测定仪是一种常用的水分分析仪器,用于测定物质中的水分含量。
它的工作原理是基于卡尔费休法,该方法利用物质中水分与硫酸反应生成硫酸盐,并通过测定生成的硫酸盐的质量来确定样品中的水分含量。
具体来说,卡尔费休水分测定仪主要由以下几个部分组成:一个加热系统、一个反应容器、一个有机溶剂收集系统和一个重量分析系统。
首先,待测样品被加入到反应容器中,并加入适量的硫酸作为反应剂。
然后,反应容器通过加热系统加热至一定温度,通常为160°C。
在加热的过程中,样品中的水分与硫酸发生反应,
生成硫酸盐。
接着,生成的硫酸盐会被蒸发到有机溶剂收集系统中,并与其中的有机溶剂反应生成水合硫酸。
最后,重量分析系统会测量有机溶剂中水合硫酸的质量,并通过比较反应前后的有机溶剂质量的变化来计算样品中的水分含量。
卡尔费休水分测定仪的原理基于样品中水分与硫酸之间的反应,通过测量反应产物的质量变化来确定样品中的水分含量。
这种方法具有灵敏度高、准确性好的特点,已被广泛应用于各个行业的水分测定领域。
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中国科协2005年学术年会论文集企业计量测试与质量管理卡尔-费休库仑法水分测定仪原理及应用范围单位:山东省计量科学研究院淄博华坤电子仪器有限公司作者:林振强、赵玮、任昌峰日期:二○○五年五月十日摘要:在国民经济中,石化产品占有重要的地位。
该类产品品种繁多,但大部分都有一项必须检测的重要指标——水分含量。
在检测中选择何种方法、如何选择仪器、如何测定其合格,是众多化验工作中的一项大事。
作为一类测定物质中水分含量的计量仪器,目前有干燥法、卡尔-费休(KarlFischer,以下简称卡氏)容量法和卡氏库仑法等多种仪器。
但就多数物质而言最为经济、最为准确的方法当属卡氏库仑法。
本文以卡氏库仑法为依据,参照淄博华坤电子仪器有限公司开发生产的DT-30系列全自动微量水分测定仪来探讨其原理及应用范围。
并以几年来使用仪器的心得体会来推动卡氏库仑法仪器的应用和促进多学科领域中试验工作的开展。
关键词:卡尔—费休库仑法水分测定原理范围一、引言测定物质中水分含量的方法很多,现对常用的几种方法就其经济性、准确性做简单的对比分析。
1干燥法优点:仪器价格低廉。
缺点:精度差;仅能测定至10-3级;在干燥蒸馏过程中挥发性物质亦被蒸发,不能测定物质中水分含量的真值,试验时间过长。
2光谱、色谱法优点:可以测至10-6级。
缺点:仪器价格昂贵;环境要求高;准备时间长(几个小时);不利于产品的过程控制。
3卡氏容量法优点:测试品种多,相对于卡氏库仑法有些特殊物质在特定试剂条件下可以测定(如酮类、醛类)。
缺点:在最佳状态下仅能测至10-4级;耗材(试剂)大;测定时间偏长。
4卡氏库仑法优点:仪器价格中等;耗材少;可以测定至10-6级;时间短,一般物质在掌握好进样量的前提下使用淄博华坤电子仪器有限公司DT-30系列全自动微量水分测定仪(以下简称华坤仪器)60秒内即可完成测定,是过程控制和仲裁判定的最佳方法。
缺点:有些具有副反应的物质如酮类、醛类不能测定。
对于多数物质而言,选择卡氏库仑法仪器做为质量控制测定水分含量是一种即经济又准确的方法。
二、卡氏库仑法仪器原理1.1935年卡尔-费休(KarlFischer)首先提出了利用容量分析测定水分的方法,这种方法即是GB6283《化工产品中水分含量的测定》中的目测法。
目测法只能测定无色液体物质的水分。
后来,又发展为电量法。
随着科技的发展,继而又将库仑计与容量法结合起来推出库仑法。
这种方法即是GB7600《运行中变压器油水分含量测定法(库仑法)》中的测试方法。
现在的分类目测法和电量法统称为容量法。
卡氏方法分为卡氏容量法和卡氏库仑法两大方法。
两种方法都被许多国家定为标准分析方法,用来校正其他分析方法和测量仪器。
2.卡氏库仑法测定水分是一种电化学方法。
其原理是仪器的电解池中的卡氏试剂达到平衡时注入含水的样品,水参与碘、二氧化硫的氧化还原反应,在吡啶和甲醇存在的情况下,生成氢碘酸吡啶和甲基硫酸吡啶,消耗了的碘在阳极电解产生,从而使氧化还原反应不断进行,直至水分全部耗尽为止,依据法拉第电解定律,电解产生碘是同电解时耗用的电量成正比例关系的,其反应如下:H2O+I2+SO2+3C5H5N→2C5H5N·HI+C5H5N·SO3C5H5N·SO3+CH3OH→C5H5N·HSO4CH3在电解过程中,电极反应如下:阳极:2I--2e→I2阴极:I2+2e→2I-2H++2e→H2↑从以上反应中可以看出,即1摩尔的碘氧化1摩尔的二氧化硫,需要1摩尔的水。
所以是1摩尔碘与1摩尔水的当量反应,即电解碘的电量相当于电解水的电量,电解1摩尔碘需要2×96493库仑电量,电解1毫摩尔水需要电量为96493毫库仑电量。
样品中水分含量按(1)式计算:()1722.1096493210181036QQ W W ==⨯⨯⨯--式中:W---样品中的水分含量,μg ;Q---电解电量,mC ;18---水的分子量;3.华坤仪器的特点华坤仪器原理方框图如图1所示。
测量电极信号送至单片机Ⅰ。
由单片机Ⅰ首先诊断仪器状况。
仪器正常时,信号经片内A/D 转换再经数字滤波,输出一个电压控制信号。
此信号经过压控电流源变换后加到电解电极上。
电解电极的电流经运算放大器转换成电压信号,输入到V/F 变换器。
由单片机Ⅱ对V/F 变换后的频率进行累加积分。
此积分结果⎰⋅=dt I Q 与公式(1)相对应,由此可以计算出水分含量。
单片机Ⅱ还负责完成频率响应,信息显示,打印输出及与单片机Ⅰ的通讯功能,控制单片机Ⅰ的启动、停止。
图1经与国内外同类仪器对比,华坤仪器除具有其他仪器的基本功能外,构造更为简单,并增加了新功能,操作极为方便。
此外,卡氏库仑法仪器还具有自身量值传递的功能。
使用者可随时对仪器进行标定,以确定仪器状态。
华坤仪器功能的改进与增加的功能见林振强、王乐新、赵玮“卡尔—费休库仑法水分测定仪的改进”《化学分析计量》2003第12卷第5期。
三、卡氏库仑法仪器的应用范围卡氏库仑法仪器可适用多种有机和无机物中的水分测定,但由于各种化合物性质存在的差异,只有在卡氏试剂中无副反应无干扰的情况下,卡氏库仑法测定才是一种专属性的方法。
原则是(1)副反应不能有水生成。
(2)样品也不能消耗碘或释放碘。
主要具有副反应和干扰的物质有如下八类。
1.盐、氢氧化物和氧化物。
例如:Na 2CO 3+HI →NaI+CO 2+H 2OCa(OH)2+H2SO4→CaSO4+H2OMgO+HI→MgI2+H2还有一些物质亦会发生副反应,例如:Ag2O,HgO,MnO2,PbO,PbO2和ZnO2.酮和醛这两类化合物会和卡氏试剂中的甲醇化合,形成缩酮和缩醛,并释放水分。
此类物质用卡氏库仑法一般不易测定。
但卡氏容量法可以测。
改变卡氏试剂的组成,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测定效果。
值得说明的是,并不是所有的酮类和醛类都不能用卡氏库仑法进行测定。
如甲醛、三氯乙醛、二异丙基酮、苯乙酮、二苯乙醇酮等物质在进入卡氏试剂中是不会反应而释放水分的。
鉴于卡氏容量法的测定精度可达到10-4级,从生产酮类和醛类的企业来说,只要满足使用要求,还是建议采用卡氏容量法。
3.强酸强酸会和卡氏试剂中的甲醇发生反应而释放水分2CH3OH+H2SO4→(CH3O)SO2+H2OCH3OH+HOOCH→CH3O-OCH+H2O4.硅烷醇/硅氧烷末端硅烷醇基团和卡氏试剂中的甲醇发生脂化反应生成水。
5.含硼化合物硼酸和甲醇发生脂化反应生成水。
6.金属过氧化物与卡氏试剂反应生成水。
7.消耗碘的物质此类物质会和卡氏试剂中的碘反应,。
导致测定水分含量偏高,如铁盐、酮盐、亚硝酸盐、硫代硫酸盐等。
8.强氧化剂该类物质在卡氏试剂中的反应会生成碘单质,导致测试水分含量偏低。
在工业产品中,如上所列八类只是品种繁多的物质中的一小部分,而绝大部分是可以采用卡氏库仑法测定的。
比较典型的有以下物质。
1.碳氢化合物戊烷、己烷、二甲基丁烷、甲基丁二烯、苯、甲苯、二甲苯、乙基甲苯、二甲基苯乙烯、辛烷、十二烷、十四烯、二十碳烷、二十八烷、石油醚、汽油、环己胺、甲基环己胺、环庚烷、乙烯环己胺、环十二烷、癸基环己烷、二环戊二烯、二甲基萘、三甲基苯乙烯、联苯、二氢苊、芴、亚甲基菲、异甲基异丙基苯等等。
2.油类水压油、绝缘油、变压器油、透平油3.醇类(全部)4.卤代烃类(全部)5.酚类苯酚、甲酚、氟苯酚、氯酚、二氯苯酚、硝基酚等6.脂类(全部)7.醚类二乙醚、二甘醇单甲醚、二甘醇二乙醚、聚乙二醚、苯甲醚、氟苯甲醚、碘苯甲醚、二癸醚、二庚醚以上所列的无副反应无干扰的物质也仅是常见的一些物质,尚有许多品种可用卡氏库仑法来测定,在此就不一一列举了。
四、使用卡氏库仑法仪器的心得体会1.进样量的控制目前卡氏库仑法仪器的电解池中的试剂容量在200ml左右,更换一池试剂可以重复做许多次样品。
从试验时间、试剂耗量、产品标准诸多因素考虑,进样量应控制在样品水分的绝对含量在10µg~30µg之间最佳。
小于10µg水时,取两次平行测定数据的算术平均值做为报告值时偏差可能增大,大于30µg水时试剂耗量大而不经济。
具体多大的进样量,要看产品标准规定。
10-6级指标可用1ml进样器,10-5级以下可逐次递减进样量。
目前,液体产品的国家标准水分含量单位是毫克/升。
华坤仪器具有直接计算的功能,当用户输入进样量后,,测定结果会自动计算出单位是毫克/升的报告值。
当企业即定产品的检验工艺完成后,进样量为一定值。
华坤仪器的另一功能是掉电存贮功能,即用户按检验工艺一次输入进样量后,如不需更改,断电后永不消失,操作极为简单。
值得一提的是华坤仪器是目前市场营销和用户使用的仪器中唯一在小于10µg水时有精度要求的仪器。
卡氏库仑法仪器的技术难度在于测量范围的低端。
低端准确,高端肯定准确。
使用华坤仪器可以尽可能的减少试剂耗量。
尽可能的减少测定时间,减小工作强度,使工作舒适而达到测定准确的目的。
2.相似相溶原理水分在物质中并不是以一种形式存在的,常见的有游离水、溶解水等多种形式。
而几种形式的水又几乎是同时存在的。
水的分子量相对较小,被石化产品的分子所包容是必然的。
相对来说,游离水是较好测定的。
当注入样品后电解速度迅速提高在30秒左右又迅速下降(华坤公司仪器在测定时有电解速度同时显示,可直观地判断测定时的动态变化)。
这段时间的水分含量主要是物质中的游离水。
但溶解水的测量时间较长,必须依靠试剂中分子键的力将物质溶解之后才能测定析出的水分。
华坤仪器测量时电解速度降至1µg/s以下而未到终点时,这段时间主要是测定溶解水(约30秒左右)。
如溶解水较多,简单的办法是控制进样量。
减小进样量使试剂中分子键的力在短时间内迅速打开样品分子团使溶解水迅速析出。
其他的办法是利用物质的相似相溶原理来使样品迅速溶解。
以本人在实践中遇到的一个实验来举例说明:测定碳酸亚乙烯脂中的水分含量,按产品标准规定,该物质水分含量指标是10-6级,15℃以下呈无色固体结晶状,15℃以上逐渐溶为无色液体,粘度不大。
室温小于20℃时又逐渐恢复为固体结晶状。
当在室温下测定水分含量时刚好在该物质固—液状态转化的临界点附近。
当注入第一个样品时(1ml),测定时间为65秒,第二个样品测定时间为130秒,第三个样品测定时间为260秒,测定时间依次递增。
作为过程控制,这显然是不可取的,而且时间越长测定结果偏离真值越大。
国内的生产企业和使用该产品的用户企业都无法解决这个问题,只能依靠损失试剂来解决。
一个样品一池试剂,工艺非常繁琐且不经济。
经反复思考,我们根据化工产品的相似相溶原理,采取增溶措施。
待试剂平衡后先注入1ml四氢呋喃,待再平衡后,注入样品。