Принцип вимірювання об'ємного вологоміра та кулонівського вологоміра
Об'ємний вологомір розраховує вміст води шляхом вимірювання об'єму реактиву Карла-Фішера, витраченого під час реакції.
Вимірювання вмісту води об’ємним методом Карла Фішера в основному базується на електрохімічній реакції: I2+2eó2I- Коли I2 та I- існують у розчині реакційної комірки одночасно, реакція протікає одночасно при позитивний і негативний кінці електрода, тобто на одному електроді I2 відновлюється, а на іншому електроді I- окислюється, тому між двома електродами протікає струм. Якщо в розчині присутній лише I- і немає I2, то між двома електродами струм не протікає. Реактив Карла-Фішера містить активні речовини, такі як піридин і йод. При попаданні в реакційний резервуар з водою в досліджуваному розчині відбудеться така хімічна реакція:
H2O＋SO2＋I2＋3C5H5N→2C5H5N·HI＋C5H5N·SO3
C5H5N·SO3+CH3OH→C5H5N·HSO4CH3
C5H5N·HI → C5H5N·H++I- Ця реакція триває, безперервно споживаючи воду та генеруючи I-, до кінцевої точки титрування реакції, коли вода буде витрачена. У цей час, тільки коли в розчині є сліди непрореагованого реактиву Карла Фішера, I2 та I- можуть існувати одночасно. Розчин між двома платиновими електродами починає проводити електрику, і кінцева точка вказується струмом, і титрування припиняється. Таким чином, вміст води в розчині калібрується шляхом вимірювання об’єму (ємності) спожитого реактиву Карла Фішера.
Принцип вимірювання кулонівського методу Карла Фішера (кулонометричний метод)
Кулонометричний вологомір розраховує вміст води шляхом вимірювання струму, що проходить у процесі реакції.
Кулонометричний метод заснований на тому, що після розчинення проби в електроліті, що містить спеціальний розчинник, що містить певну кількість йоду, вода споживає йод. Однак необхідний йод титрується вже не каліброваним йодвмісним реактивом, а шляхом електролізу. У цьому процесі іони йодиду в розчині окислюються до йоду на аноді: 2I---2e─→I2 Утворений йод реагує з водою у зразку. Її кінцеву точку вказують подвійні платинові електроди. Коли концентрація йоду в електроліті повертається до початкової концентрації, електроліз припиняють. Потім відповідно до закону електролізу Фарадея: обчисліть вміст вологи в зразку, який потрібно перевірити.
