סקירה כללית של עקרון העבודה של מנתח הלחות הקולומטרי

סקירה כללית של עקרון העבודה של מנתח הלחות הקולומטרי

עקרון העבודה של מנתח הלחות הקולומטרי הוא שיטה אלקטרוכימית. שיטת קארל פישר מחולקת לשתי שיטות: השיטה הנפחית של קארל פישר ושיטת קארל פישר קולומב. שתי השיטות מוגדרות כשיטות אנליטיות סטנדרטיות על ידי מדינות רבות כדי לכייל שיטות אנליטיות אחרות ומכשירי מדידה.

עקרון עבודה של מנתח לחות קולומטרי

העיקרון הוא שכאשר מגיב קארל פישר בתא האלקטרוליטי של מנתח הלחות הקולומטרי מגיע לשיווי משקל, הדגימה המכילה מים מוזרקת, והמים משתתפים בתגובת החיזור של יוד וגופרית דו חמצנית. בנוכחות פירידין ומתנול, מימן סואנפירידין ומתיל פירידיניום סולפט, היוד הנצרך עובר אלקטרוליזה באנודה, כך שתגובת החמצון-הפחתת נמשכת עד למיצוי מוחלט של המים. על פי חוק האלקטרוליזה של פאראדיי, היוד המופק באלקטרוליזה הוא פרופורציונלי לחשמל הנצרך במהלך האלקטרוליזה. התגובה היא כדלקמן:

H2O פלוס I2 פלוס SO2 פלוס 3C5H5N→2C5H5N·HI פלוס C5H5N·SO3

C5H5N·SO3 בתוספת CH3OH→C5H5N·HSO4CH3

במהלך האלקטרוליזה, תגובת האלקטרודה היא כדלקמן:

אנודה: 2I--2e→I2

קתודה: I2 פלוס 2e→2I-

2H פלוס פלוס 2e→H2↑

ניתן לראות מהתגובה לעיל ש-1 מול של יוד מחמצן 1 מול של דו-תחמוצת גופרית ודורש מול 1 של מים. לכן, זוהי התגובה המקבילה של 1 מול יוד ו 1 מול מים, כלומר, החשמל של אלקטרוליזה של יוד שווה ערך לחשמל של אלקטרוליזה של מים. האלקטרוליזה של 1 מול יוד דורשת 2×96493 קולומבים של חשמל, והאלקטרוליזה של 1 ממול מים דורשת 96493 מיליוקולומבים של חשמל.

תכולת המים בדגימה מחושבת לפי נוסחה (1):

בנוסחה: W---תוכן לחות בדוגמה, ug;

Q---כוח אלקטרוליזה, mC;

18---משקל מולקולרי של מים;

הקדמה קצרה של שיטת מנתח לחות קולומטרי

בשנת 1935 הציע קרל פישר לראשונה את השיטה למדידת לחות על ידי ניתוח נפחי, שהיא השיטה החזותית ב-GB6283 "קביעת תכולת הלחות במוצרים כימיים". השיטה החזותית יכולה לקבוע רק את תכולת המים של חומרים נוזליים חסרי צבע. מאוחר יותר היא התפתחה לשיטת החשמל. עם התפתחות המדע והטכנולוגיה, שולבה השיטה הקולומטרית עם השיטה הנפחית להשקת שיטת הקולומב. שיטה זו היא שיטת הבדיקה ב-GB7600 "קביעת תכולת לחות בשמן שנאי בפעולה (שיטה קולומטרית)". שיטת הסיווג החזותית הנוכחית ושיטת החשמל מכונים ביחד שיטת קיבולת.