卡尔·费休容量法 方法提要 卡尔·费休容量法常用于测定含水量大于0.1%的样品。样品置于滴定池中,用滴定液进行滴定,样品中的水与滴定液进行反应,通过电位计对滴定终点进行检测。滴定最佳环境应为pH值5至pH值7,如样品溶液pH值超过这个范围,应加缓冲溶液或用酸、碱进行中和。 试剂 单组分系统试剂: a) 溶剂: 合适的醇类,如: 甲醇; b) 滴定液: 已知水当量的二氧化硫、碘和碱(例如咪唑)的醇溶液。 双组分系统试剂 a) 溶剂: 包含二氧化硫、碱(例如咪唑)的醇溶液; b) 滴定液: 已知水当量的含碘的醇溶液。 仪器 卡尔·费休自动滴定系统: 装有新鲜分子筛的干燥管,以确保滴定容器完全不受空气中湿气影响。 内置滴定管: 10mL。 分析天平: 精度为0.1mg。 卡尔·费休试剂的标定 预滴定 滴定去除滴定室中残余的水分,根据样品的预期含水量选择合适的滴定溶液,具体见表1。 滴定液的校准 校准物质可以选择水、含水的标准醇类溶液及结晶的酒石酸钠二水合物,建议的称样量(精确至0.1mg)如下: a) 蒸馏水或去离子水: 30mg~40mg(m1); b) 水标准溶液(质量分数ω 约1%): 3g~4g(m2); c) 酒石酸钠二水合物(水分: 15.66%±0. 05%): 0.20g~0.25g(m3)。 滴定溶液的水当量按式(4)计算:
式中: cE——水当量,单位为毫克每毫升(mg/mL)。 m ——标准物质中所含的水质量,单位为克(g)。 对于a)蒸馏水或去离子水m=m1;对于b)水标准溶液m=ω×m2÷100;对于c)酒石酸钠二水合物m=15.66×m3÷100。 V ——滴定校标准物质所消耗的滴定液的体积,单位为毫升(mL)。 测定步骤 仪器稳定后,迅速将已称量的试样(精确至0.1mg)加入到滴定池中,仪器按照设定条件进行滴定。经仪器换算,在屏幕上直接显示出被测试样中水的含量。样品称样量(精确至0.1mg)如表1。
计算 试样中水的质量分数按式(3)计算:
式中: ω1——水的质量分数,以百分数(%)表示; Vt ——滴定试剂消耗卡尔·费休试剂的体积,单位为毫升(mL); cE ——卡尔·费休试剂的水当量, 单位为毫克每毫升(mg/mL) ; ms ——试样的质量,单位为克(g)。 允许差 水的质量分数大于1%时,两次平行测定之相对差应不大于5%;水的质量分数在0.1% ~1%时,两次平行测定之相对差应不大于10%,水的质量分数小于0.1%时,两次平行测定之相对差应不大于20%,分别取其算术平均值为测定结果。
卡尔·费休库伦法 方法提要 卡尔·费休库伦法灵敏度较高,常用于测定含水量在0.001%~0.5%的样品。该方法是基于电极产生碘后,通过消耗的电量来计算水分。 试剂 卡尔·费休阳极电解液。 卡尔·费休阴极电解液。 仪器 卡尔·费休自动滴定系统。 分析天平(精度至少为0.1mg)。 加热炉。 实验步骤 空白滴定 若溶样溶液消耗滴定液,则需进行空白滴定 样品测定 仪器稳定后,迅速将已称量的试样(精确至0.0001g)加入到滴定池中,仪器按照设定好的条件进行滴定。经仪器换算,在屏幕上直接显示出被测试样中水的含量。 样品称样量如下: a) 直接测试样品: 称取含水量为0.01mg~10mg的样品加入反应池中; b) 需要溶解的样品: 称取含水量为0.1mg~10mg的样品,分散至合适的溶剂中,移取一定量的混合物进行测定; c) 使用加热炉测定水分的样品: 称取含水量为0.1mg~10mg的样品于载样舟中,并放于加热炉中加热,样品中的水分(或其他挥发性溶剂)以蒸气的形式完全释放,通过干燥载气将蒸气转移至滴定池中进行测定。 计算 试样中所含水分按式(5)~式(7)计算: a) 直接测试样品: