卡尔·费休法原理.docx
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FCLHCQT0002化工产品 水分含量的测定 卡尔•费休法目测法F_CL_HC_QT0002化工产品一水分含量的测定一卡尔•费休法一目测法1 范围 本方法适用于大部分有机和无机固、液体化工产品游离水或结晶水含量的测定，但通常 用于无滴定法仪器时滴定的液体应为无色溶液在某些情况下，样品需要采取预处理措施， 预处理方法在相应的方法中作规定2 原理2.1卡尔•费休法原理 存在于试样的任何水分(游离水或结晶水)与已知水当量的卡尔•费休试剂(电、二氧化硫、吡啶和甲醇组成的溶液)进行定量反应反应式如下：H2O+I2+SO2+3C5H5N 2C5H5N ・ HI+C5H5N ・ SO3C5H5N ・ SO3+ROH C5H5NH ・ oso2or注：甲醇可用乙二醇甲醚代替用此试剂，可得更为恒定的滴定体积，而且可在不使用 任何专门技术下测定某些醛和酮类化工产品的水分2.2 目测法终点滴定原理卡尔•费休试剂中碘的颜色遇待测试样中水逐渐消失，过量第一滴试剂则显示出颜色3 试剂3.1甲醇：水含量低于0.05% (m/m)如试剂水含量大于0.05%，于500mL甲醇中加入5A 分子筛(3.11.1 )约50&,塞上瓶塞，放置过夜，吸取上层清液使用。
3.2乙二醇甲醚：水含量低于0.05% (m/m)，如试剂水含量大于0.1%，按3.1方法处理3.3 碘3.4吡啶：水含量低于0.05% (m/m)，如试剂水含量大于0.1%，按3.1方法处理3.5 冰乙酸3.6氯仿：水含量低于0.05% (m/m)，如试剂水含量大于0.1%，按3.1方法处理3.7 硫酸：化学纯3.8 无水亚硫酸钠：化学纯3.9 二氧化硫：钢瓶装二氧化硫或用硫酸( 3.7)分解饱和亚硫酸钠溶液( 3.8)制得的二氧 化硫，均需经脱水干燥处理二氧化硫发生装置见图 11. 二氧化硫气体发生器；2. 空洗气瓶；3. 浓硫酸洗气瓶；4. 分离器5. 接水泵；6. 温度计；7. 盛有甲醇、碘、吡啶溶液的吸收瓶；8. 冰浴图 1 二氧化硫发生装置3.10样品溶剂：含4体积甲醇(3.1)和1体积吡啶(3.4)的混合物，或含4体积乙二醇甲 醚(3.2)和 1 体积吡啶(3.4)的混合物(尤适用于某些含羰基化合物)在特殊情况下，其 它溶剂也能应用，如冰乙酸(3.5)、吡啶(3.4)或含1体积甲醇(3.1)和3体积氯仿(3.6) 的混合物3.11 干燥剂3.11.1 5A分子筛，直径3mm〜5mm颗粒，用作干燥剂。
使用前于500°C下焙烧2h并在内装 分子筛的干燥器中冷却；使用过的分子筛可用水洗涤、烘干、焙烧再生后备用3.11.2 活性硅胶，用作填充干燥剂3.12卡尔•费休试剂3.12.1 置 670mL 甲醇（3.1）或乙二醇甲醚（3.2）与干燥的 1L 带塞的棕色玻璃瓶中，加约 85g碘（3.3）,塞上瓶塞，振荡至碘完全溶解后，加入270mL吡啶（3.4）,盖紧瓶塞，再摇动 至完全混合按照3.12.2〜3.12.7方法溶解65g二氧化硫与溶液中3.12.2 通入二氧化时，用橡皮塞取代瓶塞，硫橡皮塞上应装有温度计、进气玻璃管（离瓶 底10mm、管径约为6mm）和通大气毛细管3.12.3将整个装置及冰浴置于台秤上，称量，精确至1g,通过软管使二氧化硫钢瓶（或二氧 化硫发生器出口）与填充干燥剂（3.11.2）的干燥塔及进气玻璃管连接，缓慢打开进气开关3.12.4 调节二氧化硫流速，使其完全被吸收，进气管中液位无上升现象3.12.5随着重量的缓慢增加，调节台秤砝码以维持平衡，并使溶液温度不超过20C，当质量 增加达到65g时，立即关闭进气开关3.12.6迅速拆去连接软管，在称量玻璃瓶和进气装置，溶解二氧化硫的质量为60g〜70g。
少 许过量无妨碍3.12.7盖紧瓶盖后，混合溶液，放置暗处24h后使用3.12.8此试剂水当量为3.5 mg/mL〜4.5mg/mL若用甲醇制备，需逐日标定；若用乙二醇甲 醚制备，则不必时常标定3.12.9用样品溶剂（3.10）稀释所制备的溶液，可以制得低滴定度的尔•费休试剂 3.12.10试剂宜贮存于棕色试剂瓶（4.2.1.4）中，放于暗处，并防止大气中湿气影响 注：1由于反应是放热的，因此必须从反应一开始就将棕色玻璃瓶冷却，并保持温度在0C左右例如， 浸于冰浴或碎固体二氧化碳（干冰）中2 在新制备试剂中，由于存在不甚明瞭之反应，使试剂的水当量在开始时下降得很快，然后下降得 极为缓慢3.13酒石酸钠（Na2C4H4O6・2H2O）或纯水3.14水一甲醇标准溶液，10g纯水/L：用微量滴定管或吸液管注入1mL纯水于含约50mL甲 醇（3.1）之充分干燥的100mL容量瓶中，用同样甲醇稀释至刻度，混匀，用此溶液标定卡尔•费 休试剂，具体操作见1mL 标准溶液含 10mg 纯水3.15水一甲醇标准溶液，2g纯水/L:用微量滴定管或吸液管注入1mL纯水于含约100ml甲 醇（3.1）之充分干燥的500mL容量瓶中，用同样甲醇稀释至刻度，混匀。
1mL 标准溶液含 2mg 纯水3.16 硅酮润滑脂，润滑磨砂玻璃接头用4 仪器4.1所有使用的玻璃器在控制约130C烘箱中预先干燥30min,然后在函干燥剂的干燥器中冷 却和贮存4.2 滴定仪器一般装置，见图 2，此仪器由下述部分组成：4.2.1自动滴定管：25mL，细尖端，分度0.05mL，连接填充干燥剂（3.11.2）的保护管，防 止大气中湿气进入管内4.2.2滴定容器：有效容量100mL，以磨砂玻璃接头与自动滴定管（421）相连，并有两个 支管，一支供电量法时插入铂电极用，另一支塞青霉素瓶塞，以便在不打开容器情况下用注 射器注入液体试样4.2.3 电磁搅拌器：固定在可调高度的底座上，使用外包玻璃或聚四氟乙烯的软钢棒搅拌， 转速为 150min-1〜300min-11－填充干燥剂的保护管；2－球磨玻璃接头；3－铂电极；4－滴定容器；5－外套玻璃或聚四氟乙烯的软钢棒；6－电磁搅拌器；7 —终点电量测定装置；8—排泄嘴；9—装卡尔•费休试剂的试剂瓶；10—填充干燥剂的干燥瓶；11—双连橡皮球；12 —螺旋夹；13 —塞青霉素瓶塞作进样口 ； 14 —25mL自动滴定管，分度0.05mL。
图 2 目测滴定仪器一般装置4.2.4装卡尔•费休试剂的试剂瓶：容量约3L,棕色玻璃，通过磨砂塞插入自动滴定管（4.2.1） 的加料管4.2.5 双连橡皮球：与填充干燥剂（3.11.2）的干燥瓶相连，以便压送干燥空气至试剂瓶（4.2.4） 中，使试剂充满滴定管4.3 医用注射器：容量适宜，体积经校正4.4小玻璃管（称样管），一端封闭，另一端用橡皮塞密封，用于称量试样和加物料等到滴定容器中去，例如称量标定卡尔•费休试剂所用的酒石酸钠（3.13）（约0.250g）或称量固体试 样5 操作步骤5.1卡尔•费休试剂的标定5.1.1 采用酒石酸钠进行标定5.1.1.1 按图 2 所示装配仪器用硅酮润滑脂（3.16）润滑接头，用注射器经青霉素瓶塞注入 25mL甲醇（3.1）到滴定容器（4.2.2）中，打开电磁搅拌器（4.2.3）,为了与存在于甲醇中的 微量水反应，由自动滴定管（421）滴加卡尔•费休试剂（3.12）至溶液呈现棕色5.1.1.2在小玻璃管（423）中，称取约0.250g酒石酸钠（3.13）,称准至0.0001g，移去青霉 素瓶塞，在几秒钟内迅速地将它加到滴定容器（4.2.2）中，然后再称量小玻璃管，通过减差 确定使用的酒石酸钠（3.13）质量（m1）o用待标定的卡尔•费休试剂滴定加入的已知量水，到溶液呈现与5.1.1.1项同样棕色，记 录消耗卡尔•费休试剂的体积（V］）。
5.1.2 采用纯水进行标定由滴瓶加入约 0.040g 纯水进行标定称量加到滴定容器（4.2.2）前、后滴瓶的质量，通 过减差确定使用的纯水质量（m2）5.1.3 用水—甲醇标准溶液（3.14）标定如用水一甲醇标准溶液代替酒石酸钠（4.13）标定卡尔•费休试剂（4.12）,有关滴定的 5.1.1.2项修改如下用注射器（4.3）注10.0ml甲醇（3.1）于滴定容器中，用卡尔•费休试剂（3.12）滴定 到溶液呈现5.1.1.1项同样棕色，记录消耗试剂（3.12）的体积（V ）以同样方式，注入10.0ml水一甲醇标准溶液（3.14）,用待标定的卡尔•费休试剂（3.12） 滴定加入已知量的水，到溶液呈现同样棕色，记录消耗试剂（3.12）的体积（V/5.2 测定5.2.1通过排泄嘴将滴定容器（4.2.2）中残液放完，用注射器经青霉素瓶塞注入25mL （或按 待测试样规定的体积）甲醇（3.1）或其他溶剂（3.4 或 3.10），打开电磁搅拌器（4.2.3），为 了与存在于甲醇中的微量水反应，由自动滴定管（4.2.1）滴加卡尔•费休试剂（3.12至溶 液呈现棕色5.2.2 试样的加入：若是液体，用注射器注入；若是固体粉末，用小玻璃管（ 4.4）加人，称 准至O.OOO1g，用卡尔•费体试剂滴定至溶液呈现同样棕色，记录测定时消耗卡尔•费体试剂 的体积（V2）。
注：为了精确地测定试样的水分，可根据其水含量，称取适量试样，使滴定用去卡尔•费体试剂的体 积能精地读取出来，必要时，按比例增加试样量和溶剂，并使用合适容积的滴定容器6 结果表示6.1卡尔•费作试剂（3.12的水当量6.1.1 按 5.1.1 进行滴定按式（1）进行计算：1)m x 0.1566T =V1式中：T 尔•费作试剂（3.12的水当量，以mg/mL表示；m1 标定时所加入酒石酸钠（3.13的质量，mg；V1――标定时消耗卡尔•费休试剂（3.12的体积，mL； 0.1566――酒石酸钠（3.13的质量换算为水的质量系数6.1.2按5.1.2进行滴定按式（2）进行计算：mT = 2~2)V1式中：T 尔•费作试剂（3.12的水当量，以mg/mL表示；m2——标定时所加入纯水的质量，mg；V1――标定时，消耗卡尔•费休试剂（3.12的体积，mL6.1.3 按 5.1.3 进行滴定按式（3）进行计算：T_ 100( 3)，ml；V V11 10式中：T 尔•费作试剂（3.12的水当量，以mg/mL表示；100 ――10ml水一甲醇标准溶液（3.14所含水量，mg；V 滴定10ml甲醇（3.1）消耗卡尔•费休试剂（3.12）V 滴定10ml水一甲醇标准溶液（3.14）消耗卡尔•费休试剂（3.12）的体积，11ml。
6.2 试样水含量 试样水含量按式（ 4）或式（ 5）计算：10V - TX 二—x 100% （4）m x 100V - TX 二 — x 100% （5）V -p x 100式中X 试样水含量，%；m0——试样的质量（固体试样），g;V0 试样的体积（液体试样），mL；p ――20°C时试样的密度（液体试样），g/mL；V2――测定时，消耗卡尔•费体试剂（3.12）的体积，mL；T——卡尔•费休试剂的水当量，mg/mL7 参考文献GB/T 6283-1986化工产品中水分含量的测定 卡尔•费休法（通用方法）ISO 760-1978 水分含量的测定 卡尔•费休法（通用方法）。
