Zasady działania 5 popularnych przyrządów do pomiaru wilgotności

Producent analizatorów wilgotności udostępnia ten artykuł.

Analizator wilgotności halogenowy

1. Analizator wilgotności Karla Fischera:

Metoda Karla Fischera, w skrócie nazywana metodą Fischera, jest objętościową metodą rozdziału wilgoci, zaproponowaną przez Karla Fischera w 1935 roku. Metoda Fishera jest najdokładniejszą i najdokładniejszą metodą pomiaru wilgoci w wodzie spośród wszystkich chemicznych metod określania wilgotności substancji. Chociaż jest to metoda klasyczna, została w ostatnich latach udoskonalona w celu zwiększenia dokładności i rozszerzenia zakresu pomiarowego. Została uznana za standardową metodę oznaczania wilgotności wielu substancji.

Metoda Fischera jest metodą jodometryczną, a jej podstawowa zasada polega na tym, że gdy do utleniania dwutlenku siarki stosuje się jod, do udziału w reakcji potrzebna jest pewna ilość wody:

I2 dziesięć SO2 dziesięć 2H2O=2HI dziesięć H2SO4

Powyższa reakcja jest odwracalna. Aby przyspieszyć reakcję i uzyskać jej dodatni przebieg, należy dodać substancję alkaliczną. Doświadczenia dowiodły, że pirydyna jest najodpowiedniejszym odczynnikiem, a pirydyna może również łączyć się z jodem i dwutlenkiem siarki, obniżając prężność par tych dwóch związków. Dlatego odczynnik należy dodać do metanolu lub innego rozpuszczalnika zawierającego aktywne grupy OH, aby przekształcić bezwodnik siarkowy pirydyny w stabilny metylowodorosiarczan pirydyny.

2. Miernik wilgotności na podczerwień:

Mechanizm ogrzewania podczerwonego: Gdy promienie dalekiej podczerwieni są emitowane do obiektu, może wystąpić absorpcja, odbicie i transmisja. Jednak nie wszystkie cząsteczki mogą absorbować promienie dalekiej podczerwieni, mogą to robić tylko te cząsteczki polarne, które wykazują elektryczność. Woda, substancje organiczne i substancje polimerowe mają silną zdolność absorbowania promieni dalekiej podczerwieni. Gdy substancje te absorbują energię promieniowania dalekiej podczerwieni i sprawiają, że naturalna częstotliwość drgań i rotacji cząsteczek i atomów jest zgodna z częstotliwością promieniowania dalekiej podczerwieni, rezonans lub rotacja cząsteczek i atomów jest niezwykle podatna na wystąpienie, powodując znaczne nasilenie ruchu i przekształcenie go w energię cieplną, która podnosi temperaturę wewnątrz, dzięki czemu substancja szybko zmiękcza się lub suszy.

Ogólna metoda ogrzewania wykorzystuje przewodzenie ciepła i konwekcję, które muszą być rozprowadzane przez medium, co jest powolne i zużywa dużo energii, podczas gdy ogrzewanie dalekiej podczerwieni wykorzystuje promieniowanie cieplne bez rozchodzenia się medium. Jednocześnie, ponieważ energia promieniowania jest proporcjonalna do czwartej potęgi temperatury elementu grzewczego, nie tylko oszczędza energię, ale także ma dużą prędkość i wysoką wydajność. Ponadto promienie dalekiej podczerwieni mają pewną zdolność penetracji. Ponieważ ogrzany i wysuszony materiał pochłania energię promieniowania dalekiej podczerwieni na pewnej głębokości w tym samym czasie co cząsteczki powierzchniowe, wytwarza efekt samonagrzewania, dzięki czemu cząsteczki rozpuszczalnika lub wody odparowują i ogrzewają się równomiernie, zapobiegając w ten sposób deformacjom i zmianom jakościowym spowodowanym różnymi stopniami rozszerzalności cieplnej zachowują nienaruszony wygląd, właściwości fizyczne i mechaniczne, trwałość i kolor materiału.

Analizator wilgotności

Analizator wilgotności na podczerwień opiera się głównie na wykorzystaniu promiennika podczerwieni i wagi elektronicznej w celu określenia jego dokładności i stabilności.

Grzejnik na podczerwień: Lampa próżniowa z żarnikiem wolframowym może emitować promienie bliskiej podczerwieni, węglik krzemu jest grzejnikiem na podczerwień dalekiej podczerwieni o długiej długości fali, grzejniki na podczerwień ze szkła kwarcowego i ceramiki mogą emitować średnią podczerwień.

Wilgotnościomierz na podczerwień to miernik wilgotności na podczerwień, który jest bardzo podobny do miernika wilgotności na podczerwień do suszenia termicznego i pomiaru masy, który jest „metodą utraty suchości” uznanej standardowej metody pomiaru wilgotności. „Metoda utraty suchości”, która jest uznaną standardową metodą pomiaru wilgotności, jest również nazywana (metodą 105°C przez 5 godzin), (metodą 135°C przez 3 godziny) itd. Próbkę umieszcza się w suszarce, ogrzewa i suszy przez długi czas. Aby dokładnie zmierzyć zmianę masy przed i po suszeniu, a tym samym obliczyć zawartość wilgoci, personel pomiarowy musi być bardzo biegły w obsłudze sprzętu i technologii. Ponieważ pomiar zajmuje dużo czasu, trudno jest szybko zmierzyć dużą liczbę próbek. Dlatego, aby uzyskać wysoką dokładność pomiaru szerokiej gamy próbek, nie ma innego wyboru niż miernik wilgotności na podczerwień. Chociaż istnieją inne elektryczne i optyczne metody pomiaru, wszystkie są specjalistycznymi instrumentami, które ograniczają obiekt pomiaru. Pod względem wszechstronności są one znacznie gorsze od wilgotnościomierzy na podczerwień.

Grzejnik na podczerwień: Lampa próżniowa z żarnikiem wolframowym może emitować promienie bliskiej podczerwieni, węglik krzemu jest grzejnikiem na podczerwień dalekiej podczerwieni o długiej długości fali, grzejniki na podczerwień ze szkła kwarcowego i ceramiki mogą emitować średnią podczerwień.

Wilgotnościomierz na podczerwień to miernik wilgotności na podczerwień, który jest bardzo podobny do miernika wilgotności na podczerwień do suszenia termicznego i pomiaru masy, który jest „metodą utraty suchości” uznanej standardowej metody pomiaru wilgotności. „Metoda utraty suchości”, która jest uznaną standardową metodą pomiaru wilgotności, jest również nazywana (metodą 105°C przez 5 godzin), (metodą 135°C przez 3 godziny) itd. Próbkę umieszcza się w suszarce, ogrzewa i suszy przez długi czas. Aby dokładnie zmierzyć zmianę masy przed i po suszeniu, a tym samym obliczyć zawartość wilgoci, personel pomiarowy musi być bardzo biegły w obsłudze sprzętu i technologii. Ponieważ pomiar zajmuje dużo czasu, trudno jest szybko zmierzyć dużą liczbę próbek. Dlatego, aby uzyskać wysoką dokładność pomiaru szerokiej gamy próbek, nie ma innego wyboru niż miernik wilgotności na podczerwień. Chociaż istnieją inne elektryczne i optyczne metody pomiaru, wszystkie są specjalistycznymi instrumentami, które ograniczają obiekt pomiaru. Pod względem wszechstronności są one znacznie gorsze od wilgotnościomierzy na podczerwień.

Zakres zastosowania: Można mierzyć ziarna, skrobię, mąkę, suszony makaron, produkty browarniane, owoce morza, przetworzone produkty rybne, przetworzone jadalne produkty mięsne, przyprawy, punkty, serca, produkty mleczne, suszoną żywność, oleje roślinne i inne produkty spożywcze, leki, piasek rudny, koks, surowce szklarskie, cement, nawozy sztuczne, papier, miazgę, bawełnę, różne włókna i inne produkty przemysłowe.

3. Miernik wilgotności punktu rosy:

Analizator wilgotności punktu rosy jest łatwy w obsłudze, urządzenie nie jest skomplikowane, a wyniki pomiarów są generalnie zadowalające. Jest często używany do oznaczania śladowych ilości wilgoci w gazach stałych. Jednak metoda ta jest obarczona wieloma zakłóceniami, a niektóre łatwo schładzające się gazy wymienne kondensują się przed parą wodną, ​​powodując zakłócenia, zwłaszcza przy wysokim stężeniu pary wodnej.

4. Wilgotnościomierz mikrofalowy:

Mikrofalowy analizator wilgotności wykorzystuje pole mikrofalowe do osuszania próbki i przyspiesza proces suszenia. Charakteryzuje się krótkim czasem pomiaru, wygodną obsługą, wysoką dokładnością i szerokim zakresem zastosowań. Nadaje się do pomiaru zbóż, papieru, drewna, tekstyliów i produktów chemicznych. Oznaczanie wilgotności w próbkach sypkich i lepkich ciał stałych może być również stosowane do oznaczania wilgotności w próbkach ropy naftowej, nafty i innych cieczy.

5. Miernik wilgotności Coulomba:

Wagosuszarki kulometryczne są powszechnie stosowane do oznaczania wilgoci w gazie. Metoda ta jest prosta w obsłudze i szybka w działaniu, a szczególnie nadaje się do oznaczania śladowych ilości wilgoci w gazie. Oznaczanie jej ogólną metodą chemiczną jest bardzo trudne. Metoda elektrolizy nie nadaje się jednak do oznaczania substancji alkalicznych ani sprzężonych diolefin.