Funktionsweise des Kassetten-Feuchtigkeitsanalysators

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Die hochpräzise Standard-Kolbenbürette und der diffusionshemmende Titrationskopf des Karl-Fischer-Feuchteanalysators gewährleisten eine hochpräzise potentiometrische Titration. Dank des Stecksystems lässt sich die Bürette jederzeit einfach und schnell austauschen.

Funktionsprinzip des Feuchtigkeitsanalysators

Im Januar 1935 schlug Karl Fischer erstmals die Methode der Feuchtigkeitsmessung mittels Kapazitätsanalyse vor. Diese Methode ist die visuelle Methode gemäß GB6283 „Bestimmung des Feuchtigkeitsgehalts in chemischen Produkten“. Die visuelle Methode eignet sich jedoch nur zur Messung der Feuchtigkeit farbloser Flüssigkeiten. Später wurde sie zur elektrischen Methode weiterentwickelt. Mit dem Fortschritt von Wissenschaft und Technik wurden Coulombzähler und Volumenmethode kombiniert, um die Coulomb-Methode einzuführen. Diese Methode ist das Prüfverfahren gemäß GB7600 „Bestimmung des Feuchtigkeitsgehalts von Transformatorenöl im Betrieb (Coulomb-Methode)“. Die Klassifizierung der visuellen und der elektrischen Methode wird zusammenfassend als Volumenmethode bezeichnet. Die Karl-Fischer-Methode wird in zwei Varianten unterteilt: die Karl-Fischer-Volumenmethode und die Karl-Fischer-Coulomb-Methode. Beide Methoden sind in vielen Ländern als Standardanalysemethoden etabliert und werden zur Kalibrierung anderer Analysemethoden und Messgeräte verwendet.

2. Die Karl-Fischer-Coulometrie ist eine elektrochemische Methode zur Feuchtigkeitsbestimmung. Das Prinzip beruht darauf, dass nach Erreichen des Gleichgewichts im Elektrolysegerät durch das Karl-Fischer-Reagenz die wasserhaltige Probe injiziert wird. In Gegenwart von Pyridin und Methanol entstehen dabei Redoxreaktionen von Ginseng und Iod, Schwefeldioxid sowie Pyridinhydroiodat und Pyridinmethylsulfat. Das verbrauchte Iod wird bei der Anodenelektrolyse freigesetzt, sodass die Redoxreaktion so lange abläuft, bis das Wasser vollständig verbraucht ist. Gemäß dem Faradayschen Gesetz ist die durch Elektrolyse erzeugte Iodmenge proportional zur während der Elektrolyse verbrauchten Strommenge.

Die Reaktion verläuft wie folgt:

Anode: 2I--2e→I2

Kathode: I2+2e→2I-

2H++2e→H2↑

Aus der obigen Reaktion geht hervor, dass 1 Mol Iod 1 Mol Wasser benötigt, um 1 Mol Schwefeldioxid zu oxidieren. Es handelt sich also um eine Äquivalenzreaktion von 1 Mol Iod und 1 Mol Wasser, d. h. die für die Elektrolyse von Iod benötigte elektrische Energie entspricht der für die Elektrolyse von Wasser. Die Elektrolyse von 1 Mol Iod benötigt 2 × 96493 Coulomb, die Elektrolyse von 1 Millimol Wasser 96493 Millicoulomb.