水份仪的工作原理

华宇机械

一、红外线干燥法水份仪

• 原理：基于红外线加热原理，利用红外线辐射器产生红外线，红外线被样品吸收后转化为热能，使样品中的水分蒸发。通过称量样品在干燥前后的质量变化，计算水分含量。
• 工作流程
  • 将样品放置在红外线加热腔内的称量装置上，记录初始质量。
  • 开启红外线辐射器，对样品进行加热干燥。
  • 随着水分蒸发，样品质量逐渐减少，仪器实时监测质量变化。
  • 当样品质量达到恒重（即连续两次称量的质量差小于规定值）时，停止加热，记录干燥后的质量。
  • 根据初始质量和干燥后质量，计算水分含量。
    
• 特点：加热速度快，测量时间短，适用于大多数固体和半固体样品，但对某些热敏性样品可能不太适用，因为高温可能导致样品发生化学变化。
  

二、卤素灯加热法水份仪

• 原理：卤素灯加热法水份仪与红外线干燥法类似，都是通过加热使样品中的水分蒸发，然后根据质量变化计算水分含量。不同之处在于加热源为卤素灯，卤素灯发出的光线中含有较多的红外线成分，加热效率更高。
• 工作流程
  • 同样将样品放在称量装置上，记录初始质量。
  • 开启卤素灯，对样品进行加热。
  • 实时监测样品质量变化，直至达到恒重。
  • 计算水分含量。
    
• 特点：加热均匀，升温速度快，能在较短时间内完成测量，且卤素灯的使用寿命相对较长。但和红外线干燥法一样，对于热敏性样品可能存在一定局限性。
  

三、卡尔费休库仑法水份仪

• 原理：卡尔费休库仑法是基于卡尔费休试剂与水发生定量化学反应的原理。卡尔费休试剂通常由碘、二氧化硫、吡啶和甲醇组成，在有水存在的情况下，碘会与二氧化硫和水反应生成氢碘酸和硫酸吡啶。库仑法是通过电解产生碘，当电解产生的碘与样品中的水分完全反应后，过量的碘会在指示电极上产生信号，从而停止电解。根据电解过程中消耗的电量，按照法拉第定律计算水分含量。
• 工作流程
  • 将卡尔费休试剂加入电解池中，并连接好电解电极和指示电极。
  • 准确称取一定量的样品，通过进样口加入电解池中。
  • 开启电解装置，开始电解产生碘，碘与样品中的水分发生反应。
  • 当水分完全反应后，指示电极检测到过量碘，电解停止。
  • 根据电解过程中消耗的电量，计算水分含量。
    
• 特点：测量精度高，适用于微量水分的测定，广泛应用于化工、制药等行业。但该方法对试剂纯度要求较高，且试剂具有一定的毒性和腐蚀性，操作时需要注意安全。
  

四、卡尔费休容量法水份仪

• 原理：同样基于卡尔费休试剂与水的定量化学反应。与库仑法不同的是，容量法是预先将卡尔费休试剂配制成一定浓度的溶液，然后用该溶液滴定样品中的水分。通过消耗的卡尔费休试剂的体积和试剂的浓度，计算水分含量。
• 工作流程
  • 配制卡尔费休试剂溶液，并标定其浓度。
  • 准确称取样品，加入到滴定容器中。
  • 用卡尔费休试剂溶液进行滴定，直至终点（通常通过颜色变化或电位变化判断）。
  • 根据消耗的试剂体积和试剂浓度，计算水分含量。
    
• 特点：操作相对简单，成本较低，适用于水分含量较高的样品测定。但测量精度相对库仑法略低，且滴定终点的判断可能存在一定的主观性。