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常見的水分測定儀器的原理

發(fā)布日期:2023-06-08 人氣:1168

1.卡爾費休水分測定儀

卡爾費休法簡稱費休法,是1935年卡爾費休(KarlFischer)提出的測定水分的容量分拆方法。費休法是測定物質(zhì)水分的各類化學方法中,對水*為專*、*為準確的方法。雖屬經(jīng)典方法但經(jīng)過近年改進,提高了準確度,擴大了測量范圍,已被列為許多物質(zhì)中水分測定的標準方法。

費休法屬碘量法,其基本原理是利用碘氧化二氧化硫時,需要—定量的水參加反應:

I2十SO2十2H2O=2HI十H2SO4

上述反應是可逆的。為了使反應向正方向移動并定量進行,須加入堿性物質(zhì)。實驗證明,吡啶是*適宜的試劑,同時吡啶還具有可與碘和二氧化硫結(jié)合以降低二者蒸氣壓的作用。因此,試劑必須加進甲醇或另*種含活潑OH基的溶劑,使硫酸酐吡啶轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的甲基硫酸氫吡啶。

2.紅外水分儀:

紅外線加熱機理:當遠紅外線輻射到*個物體上時,可發(fā)生吸收、反射和透過。但是,*是所有的分子都能吸收遠紅外線的,只有對那些顯示出電的*性分子才能起作用。水、有機物質(zhì)和高分子物質(zhì)具有強烈的吸收遠紅外線的性能。當這些物質(zhì)吸收遠紅外線輻射能量并使其分子,原子固有的振動和轉(zhuǎn)動的頻率與遠紅外線輻射的頻率相*致時,*容易發(fā)生分子、原子的*振或轉(zhuǎn)動,導致運動大大加劇,所轉(zhuǎn)換成的熱能使內(nèi)部升高溫度,從而使得物質(zhì)迅速得到軟化或干燥。

*般的加熱方法是利用熱的傳導和對流,需要通過媒質(zhì)傳播,速度慢,能耗大,而遠紅外線加熱是用熱的輻射,中間*需媒質(zhì)傳播。同時,由于輻射能與發(fā)熱體溫度的4次方成正比,因此,*僅節(jié)約能源而且速度快、效率高。此外,遠紅外線具有*定的穿透能力,由于被加熱干燥的物質(zhì)在*定深度的內(nèi)部和表層分子同時吸收遠紅外輻射能,產(chǎn)生自發(fā)熱效應,使溶劑或水分子蒸發(fā),發(fā)熱均勻,從而避免了由于熱脹程度*同而產(chǎn)生的形變和質(zhì)變,使物質(zhì)外觀、物理機械性能、牢度和色澤等保持完好。

紅外線水分測定儀主要由紅外輻射加熱器和電子天平確定其*度和穩(wěn)定性.

紅外輻射加熱器:鎢絲真空管可輻射近紅外線,碳化硅屬長波長的遠紅外輻射加熱器,石英玻璃和陶瓷紅外加熱器能輻射中紅外線。

紅外線水分測定儀水分測定基準的公認標準測定法的「干燥減量法」*其類似的加熱干燥、質(zhì)量測定的紅外線水分儀。公認標準測定法的「干燥減量法」也被稱之為(105°C 5小時法)、(135°C 3小時法)等,通過在干燥機中放入樣品進行長時間的加熱干燥,來*確的測定干燥前與干燥之后的質(zhì)量變化,以此計算出水分量。為此,需要測定人員對設備和技術非常*通。由于測定需要較長的時間,因此快速測定大量的樣品比較困難。所以,對于高準確度的針對多種多樣的樣品進行測定而言,除紅外線水分計之外*作他想。雖然也有*些其他的電氣以及光學的測定方法,但是,都屬于限定測定對象的專用儀器。從通用性的角度而言,都遠*及紅外水分計。

適用范圍:可以測定谷物、淀粉、面粉、干面、釀造品、海產(chǎn)品、魚類加工品、食用肉類加工品、調(diào)料、點、心、乳制品、干燥食品、植物油等食品相關物品,藥品、礦石砂、焦碳、玻璃原料、水泥、化學肥料、紙、紙漿、棉、各種纖維等的工業(yè)制品等。

3.露點水分儀:

露點水分測定儀操作簡便,儀器*復雜,所測結(jié)果*般令人滿意,常用于*久性氣體中微量水分的測定。但此法干擾較多,*些易冷換氣體特別在濃度較高時會比水蒸氣*結(jié)露產(chǎn)生干擾。

4.微波水分儀:

微波水分測定儀利用微波場干燥樣品,加速了干燥過程,具有測量時間短,操作方便,準確度高、適用范圍廣等特點,適用于糧食、造紙、木材、紡織品和化工產(chǎn)品等的顆粒狀、粉末狀及粘稠性固體試樣中的水分測定,還可應用于石油、煤油及其他液體試樣中的水分測定。

5.庫侖水分儀:

庫侖水分測定儀常用來測定氣體中所含水分。此法操作簡便,應答迅速,特別適用于測定氣體中的痕量水分。如果用*般的化學方法測定,則是非常因難的事情。但電解法*宜用于堿性物質(zhì)或*軛雙烯烴的測定。


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