עקרון מדי לחות נפח וקולומב
מד הלחות הנפחי מחשב את תכולת המים על ידי מדידת נפח הריאגנט של קארל פישר הנצרך במהלך תהליך התגובה.
כאשר משתמשים בשיטה הנפחית של קארל פישר לקביעת תכולת המים, הבסיס העיקרי הוא התגובה האלקטרוכימית: כאשר I2+2e ó 2I - קיים בתמיסה של מיכל התגובה, התגובה מתרחשת בו-זמנית בחיוב ובשלילי קצוות האלקטרודה, כלומר, I2 מצטמצם באלקטרודה אחת ו-I - מתחמצן באלקטרודה השנייה, כך שיש זרם שעובר בין שתי האלקטרודות. אם יש רק I - ואין I2 נוכח בו זמנית בתמיסה, אין זרם זורם בין שתי האלקטרודות. מגיב קארל פישר מכיל חומרים פעילים כגון פירידין ויוד, אשר יכולים לעבור את התגובות הכימיות הבאות עם מים בתמיסת הבדיקה כאשר הם נפלטים לתוך בריכת התגובה:
H2O+SO2+I2+3C5H5N → 2C5H5N · HI+C5H5N · SO3
C5H5N · SO3+CH3OH → C5H5N · HSO4CH3
C5H5N · HI → C5H5N · H++I - תגובה זו נמשכת, צורכת מים ברציפות ליצירת I - עד לסיום תגובת הטיטרציה, כאשר המים נצרכים. בשלב זה, יש בתמיסה כמות עקבות של ריאגנט קארל פישר שלא הגיב כדי לאפשר נוכחות בו-זמנית של I2 ו-I -. הפתרון בין שתי אלקטרודות הפלטינה מתחיל להוליך חשמל, מגיע לנקודת הסיום המצוינת על ידי הזרם, והטיטרציה נעצרת. לפיכך, תכולת המים בתמיסה מכוילת על ידי מדידת נפח (נפח) של מגיב קרל פישר שנצרך.
עקרון המדידה של שיטת קארל פישר קולומב (שיטת כמות חשמלית)
מד הלחות של קולומב מחשב את תכולת המים על ידי מדידת כמות הזרם העוברת בתהליך התגובה.
השיטה האלקטרוכימית מבוססת על המסת הדגימה באלקטרוליט המכיל ממס מיוחד המכיל כמות מסוימת של יוד, ולאחר מכן מים צורכים יוד. עם זאת, היוד הדרוש אינו עובר טיטרציה עוד באמצעות ריאגנטים המכילים יוד מכויל. במקום זאת, בתהליך האלקטרוליזה, יוני היוד בתמיסה עוברים אנודיה ליוד: 2I --2e -- → I2, והיוד שנוצר מגיב עם המים שבדגימה. נקודת הסיום מסומנת על ידי אלקטרודת פלטינה כפולה. כאשר ריכוז היוד באלקטרוליט חוזר לריכוז המקורי, יש להפסיק את האלקטרוליזה. לאחר מכן, על פי חוק האלקטרוליזה של פאראדיי, חשב את תכולת הלחות של הדגימה שתיבדק.
