卡尔费休水分测定原理

卡尔费休滴定 第 1 页 北京先驱威锋技术开发公司

1. 前言

卡尔·费休水分测定法是以甲醇为介质以卡氏液为滴定液进行样品水分测量的一种方法。此方法操作简单，准确度高，广泛应用于医药、石油、化工、农药、染料、粮食等领域。尤其适用于遇热易被破坏的样品。

一般情况下，产品中水分的含量异常会严重地影响产品的质量和使用效果。例如：药品、日用品、食品中所含水分过高会影响其稳定性、理化性状、及使用效果和保质期,化学试剂中所含水分过多会影响其化学特性等。因此，对产品中的水分进行检查并控制其限度非常重要。以前，人们普遍应用加热干燥法，此种方法不但繁琐、费时，而且系统误差较大不能满足现代化生产中对产品检验的需要。

1935年，Karl Fischer发现了一种用滴定法测定含水量从1ppm到100%的样品的方法。该方法测定水分含量的用途广泛、结果准确可靠、重复性好，能够最大限度的保证分析结果的准确性。而且该方法滴定时间短，一般情况下测定一个样品仅需2到5分钟，适应现代化生产中快速检测的要求。因而卡尔·费休氏水分测定法得到了各界的一致认可，现在已成为国际上通用的经典水分测定法。

2. 基本原理

卡尔·费休水分测定法是一种非水溶液中的氧化还原滴定法，其滴定的基本原

KARL FISHER APPARATUS AND ITS PERFORMANCE VERIFICATION

RICK JAIRAM, ROBERT METCALFE, PH.D., AND YU-HONG TSE, PH.D.

GlaxoSmithKline Canada, Inc.

14.1 INTRODUCTION

The Karl Fisher titration is one of the most common and most sensitive methods used in the analytical laboratory. The titrimetric determination of water is based on the quantitative reaction of water with an anhydrous solution of sulfur dioxide and iodine in the presence of a buffer that reacts with hydrogen ions. This titration is a two-stage process:

SO2 + MeOH +

中国科协2005年学术年会论文集

企业计量测试与质量管理

卡尔－费休库仑法水分测定仪

原理及应用范围

单位：山东省计量科学研究院 淄博华坤电子仪器有限公司 作者：林振强、赵玮、任昌峰 日期：二○○五年五月十日

摘要：在国民经济中，石化产品占有重要的地位。该类产品品种繁多，但大部分都有一项必须检测的重要指标——水分含量。在检测中选择何种方法、如何选择仪器、如何测定其合格，是众多化验工作中的一项大事。作为一类测定物质中水分含量的计量仪器，目前有干燥法、卡尔－费休（KarlFischer，以下简称卡氏）容量法和卡氏库仑法等多种仪器。但就多数物质而言最为经济、最为准确的方法当属卡氏库仑法。本文以卡氏库仑法为依据，参照淄博华坤电子仪器有限公司开发生产的DT－30系列全自动微量水分测定仪来探讨其原理及应用范围。并以几年来使用仪器的心得体会来推动卡氏库仑法仪器的应用和促进多学科领域中试验工作的开展。

关键词：卡尔—费休库仑法 水分 测定 原理 范围

1

一、引言

测定物质中水分含量的方法很多，现对常用的几种方法就其经济性、准确性做简单的对比分析。

1干燥法 优点：仪器价格低廉。缺点：精度差；仅能测定至10-3级；在干燥蒸馏过程中挥发性物质亦被蒸

浅析卡尔费休法测定样品中水分的应用

【摘要】本文主要介绍了卡尔费休法测定样品中的水分，具有操作简单、速度快、准确性高等优点，在实际应用中效果好。但在实际生产中，如果对有些因素重视不够，就会导致测定结果出现误差。经过笔者几年的实际分析经验，总结了一些影响及提高分析准确度应采取的措施。

【关键词】卡尔费休法；水分；快速；准确度 0.引言

在对样品中水分测定的过程中，测定结果受到影响的因素有很多，既有主观因素，也有客观因素。要使影响到分析结果的各种因素减少到最小程度，就要通过积极主动的方法，采取有效的质量控制措施，来提高分析效率获得准确结果[1]。本文提到的卡尔·费休法（简称），就是在测定物质水分的各类化学方法中，是世界公认的测定物质水分含量的最为专一和准确的经典方法。它可快速测定液体、固体、气体中的水分含量，适用于许多无机化合物和有机化合物中含水量的测定。尤其适用于遇热易被破坏的样品，不仅测出自由水, 也可测出结合水，广泛应用在石油、化工、电力、医药、农药行业及院校科研等单位。

费休法属碘量法，其基本原理是利用碘氧化二氧化硫时，需要—定量的水参加的反应。再用有机碱与反应生成的酸进行中和且使含羟基的醇类与其生产出稳定的产物，从而使其完全发生反应。用

库仑定律的应用

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石油与天然气化工 2001

卡尔费休库仑法测定奥里油中水分

分析测试

张 伟

(宁波出入境检验检疫局)

摘 要 介绍了卡尔费休库仑法测定奥里油中的水分。采用氯仿/无水甲醇混合溶液作为稀释溶剂,用DL37卡尔费休库仑水分测定仪能精确测定奥里油中的水分,加标回收率为99.5%~100.4%。

主题词 卡尔费休法 库仑法 奥里油 水分

1 奥里油慨况

奥里油产于委内瑞拉。在委内瑞拉的奥里诺科地带(Orinocobelt)蕴藏有大量的天然沥青,探明储量约有420 108t,以前由于异常粘稠难于开采利用。1988年,委内瑞拉与英国石油公司研究出乳化技术,采用注入乳化剂使沥青稀释采出地面,再送到乳化加工厂处理,使之形成约含70%油及30%乳化液(绝大部分为水)的非牛顿体新产品,取名为奥里油(ORIMULSION),主要供电厂发电使用。奥里油为 水包油!型乳化油,油滴被表面活性剂包围形成亲水界面薄膜包裹,水为连续相,油为分散相。典型的奥里油中水含量一般在29% 2%(m)范围内。

奥里油于1996年开始进入我国,根据生产厂

1. 前言

卡尔·费休水分测定法是以甲醇为介质以卡氏液为滴定液进行样品水分测量的一种方法。此方法操作简单，准确度高，广泛应用于医药、石油、化工、农药、染料、粮食等领域。尤其适用于遇热易被破坏的样品。

一般情况下，产品中水分的含量异常会严重地影响产品的质量和使用效果。例如：药品、日用品、食品中所含水分过高会影响其稳定性、理化性状、及使用效果和保质期,化学试剂中所含水分过多会影响其化学特性等。因此，对产品中的水分进行检查并控制其限度非常重要。以前，人们普遍应用加热干燥法，此种方法不但繁琐、费时，而且系统误差较大不能满足现代化生产中对产品检验的需要。

1935年，Karl Fischer发现了一种用滴定法测定含水量从1ppm到100%的样品的方法。该方法测定水分含量的用途广泛、结果准确可靠、重复性好，能够最大限度的保证分析结果的准确性。而且该方法滴定时间短，一般情况下测定一个样品仅需2到5分钟，适应现代化生产中快速检测的要求。因而卡尔·费休氏水分测定法得到了各界的一致认可，现在已成为国际上通用的经典水分测定法。

2.基本原理

卡尔·费休水分测定法是一种非水溶液中的氧化还原滴定法，其滴定的基本原理是碘氧化二氧化硫时需要一定量的水参与反应，化学反应方程

MKC-520库仑法卡尔费休水分测定仪

MKC-520库仑法卡尔费休水分测定仪卡氏水分测定仪

仪器描述仪器说明仪器标签

MKC-520专业型库仑法卡尔费休水分测定仪

Karl Fischer Moisture Titrator(Coulometric Method)

库仑法卡氏水分测定仪(MKC-520-D/MKC-520-N)，是京都电子公司(KEM)积累长年生产知识并融和先进技术制成的库仑法卡氏水分测定仪，在世界各国均已被广泛采用。卡氏水分测定法，已被ISO，ASTM，DIN，BS和JIS等公认为准确性最高的方法。适用于各种物质的水分定量测定，是目前最值得信赖的水分测量仪器。库仑滴定法特别适用快速，高精度痕量之水分定量分析，且拥有多种优点，如不须标定KF试剂的滴定度(力价)等。

以三氯甲烷、甲醇和卡氏试剂为电解液，用2～5mL试样可定量的检出1ppm的水。

电量法测定微量水的原理，是基于在含恒定碘的电解液中通过电解过程，使溶液中的碘离子在阳极氧化为碘:

阳极: 2Iˉ - 2e → I2

所产生的碘又与试样中的水反应:

H2O + I2 + SO2 + 3C5H5N → 2C5H5N HI + C5H5N SO3

生成的硫酸吡碇又进一步和甲醇反应:

C5

第五章 水分和水分活度的测定

（第 9 次课 2 学时）

一、授课题目

第五章 水分和水分活度的测定 二、教学目的和要求

学习本次内容，要求学生了解水分测定的意义，掌握水分测定的方法，了解水分活度测定的意义。 三、教学重点和难点

重点：

1、什么是结合水？什么是自由水？ 2、水分的测定方法。

3、各种测定方法的原理、仪器。 4、卡尔费休法原理、试剂。 5、水分活度的测定方法。 难点： 测定方法 四、主要参考资料

1、穆华荣、于淑萍主编，食品分析.北京：化学工业出版社，2004 2、周光理主编，食品分析与检验技术，北京：化学工业出版社，2006 3、杨月欣主编，实用食物营养成分分心手册（第二版），北京：中国轻工业

出版社，2007

4、曲祖乙、刘靖主编，食品分析与检验.北京：中国环境科学出版社，2006 五、教学过程

1、学时分配：2学时

2、辅导手段：自习辅导、习题辅导 3、教学办法：课堂讨论、讲授 4、板书设计:

第一节 概述 第五章 水分和水分活度的测定 三、卡尔·费休法（Karl Fischer) 1、原理 2、适用范围 3、主要仪器： 4、试剂： 5、测定注意： 四、其它测定水分方法 1、介电容量法 2、电导率法 3、红外吸

T.Q 004－2005

全水分的测定（计算）

本标准包括试验法和计算法两种方法。试验方法是仲裁方法。

试验法（一步法或空气干燥法）

一、方法提要

称取一定量的粒度小于6mm的煤样，在空气流中，于105～110℃下干燥到质量恒定，然后根据煤样的质量损失计算出水分的含量。

二、仪器设备

干燥箱：带有自动空温装置和鼓风机，并能保持温度在105～110℃范围内。

干燥器：内装变色硅胶或粒状无水氯化钙。

玻璃称量瓶：直径70mm，高35～40mm，并带有严密的磨口盖。 分析天平：感量0.001g。 工业天平：感量0.1g。 三、测定步骤

1、用预先干燥并称量过（称准至0.01g）的称量瓶迅速称取粒度小于6mm的煤样10～12g（称准至0.01g），平摊在称量瓶中。

2、打开称量瓶盖，放入预先鼓风并已加热到105～110℃的干燥箱中，在鼓风的条件下，烟煤加热干燥2h，无烟煤干燥3h。

3、从干燥箱中取出称量瓶，立即盖上盖，在空气中冷却约5min。然后放入干燥器中，冷却至室温（约20min），称量（称准至0.01g）。

4、进行检查性干燥，每次30min，直到两次干燥煤样质量的减

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T.Q 004－2005

少不超过0.01

实验二 食品水分含量和水分活度的测定

1. 实验目的

熟知扩散法测水分活度的原理；

掌握直接干燥法测定食品水分含量的操作技术和注意事项； 掌握扩散法测定水分活度的方法。

2. 实验原理

用一般食品水分测定方法定量地测定的水分即含水量，不能说明这些水是否都能被

微生物利用，对食品的生产和保藏均缺乏科学的指导作用；而水分活度则反映食品与水的亲和能力大小，表示食品中所含的水分作为生物化学反应和微生物生长的可利用价值，水分活度近似地表示为在某一温度下溶液中水蒸汽分压与纯水蒸汽压之比值。

扩散法即用坐标内插法来测定食品的水分活度，这种方法并不需要特殊的仪器装置，可将一系列已知水分活度的标准溶液与食品试样一起放入密闭的容器中，在恒温下放置一段时间，测定食品试样重量的增减，根据增减值绘出曲线图，从图上查出食品重量不变值，即为该食品试样的水分活度Aw。 3.实验依据

3.1水分含量的测定

在一定的温度（95～105℃）和压力（常压）下，将样品在烘箱中加热干燥，除去水分，干燥前后样品的质量之差为样品的水分含量。 3.2水分活动的测定

样品在康威氏微量扩散皿的密封和恒温条件下，分别在aw 较高和较低的标准饱和溶液中扩散平衡后，根据样品质量的增加（在aw较