卡 尔 费 休 试 剂 选 购 与 水 分 测 定

卡尔费休水分测定法是1935年由德国化学家Karl Fischer首先提出。 许多学者作了进一步的研究与完善，目前已成为国际上通用的水分测定法之一。该方法具有操作简便、专属性高、准确度好等优点，已越来越多的应用于石油、化工、医药、农药、精细化学品等领域大多数物质中水分的测定。本文介绍了卡尔费休试剂水分测定方法的基本原理、试剂品种、容量法与电量法的区别、试剂的使用方法及性能特点。

一、基 本 原 理
1  容量法卡尔费休试剂
    卡尔费休试剂的基本组成是碘、二氧化硫、醇类和有机碱。卡尔费休试剂能与试样中的水分进行定量反应，碘氧化二氧化硫成为三氧化硫必须有一定量的水参加，用有机碱中和反应生成的酸，利用含羟基的醇类，使其生成稳定的产物，从而使反应完全，其反应式为（1-1）、（1-2）：
                    I2+SO2+H2O → 2HI+SO3    （1-1) 

I2+SO2+H2O+3RN+R1OH → 2RNHI+RNSO2R2      （1-2）

    容量法卡氏试剂中，二氧化硫、有机碱和醇类物质都是过量的品中的水分与所消耗试剂中碘分子的摩尔数成正比，即1mol水消耗1mol碘分子。用已知滴定度（滴定浓度）的卡尔费休试剂测定待测样品，由消耗的试剂体积（ml）即可测出样品中的含水量。滴定度是指每1ml氏试剂相当于水的量。每次滴定试样前先对卡氏试剂用纯水或酒石酸钠进行标定。卡氏试剂中含有碘分子而呈深褐色，当含有水的试剂或样品加入后，由于化学反应（1-2），生成甲基硫酸化合物（RNSO2R2）而使溶液变成黄色，由此可用目测法判定终点，即由浅黄色变成橙色。但是目测法误差较大而且在测定有颜色的物质时会遇到麻烦。国家标准大都规定用“永停法”来确定终点，其原理为：在浸入溶液中的两极间加一电压，若溶液中有水存在，阴极极化，两极之间无电流通过。滴定至终点时，溶液中同时有碘及碘化物存在，阴极去极化，溶液导电，电流突然增加至一最大值并稳定30秒以上，此时即为终点。

二、产品目录与技术指标
 
        类型 序号  编号    试剂名称                      包装  技术指标

          库  1101  KFR-C01  卡尔费休电解液                500ml
          仑  1102  KFR-C02  无吡啶卡尔费休电解液          500ml
          电  1103  KFR-C06  无吡啶库仑电量法卡尔试剂
          量          C06A  阳极液500ml
          法          C06B  阴极液5ml×10
              1100          中和液5ml×10 
 
          单  1201  KFR-01  单组元卡尔费休试剂（含吡啶型） 500ml  f=5-6
          组  1202  KFR-02  单组元无吡啶卡尔费休试剂      500ml  f=5-6
          元  1203  KFR-03  单组元卡尔费休试剂（含吡啶型） 500ml  f=3-4
          容  1204  KFR-04  单组元无吡啶卡尔费休试剂      500ml  f=3-4
          量  1206          单组元无吡啶卡尔费休试剂      500ml  f=2-3
          法

          双  1301  KFR-T01  双组元卡尔费休试剂（含吡啶型） 500ml  f=5-6
              1302  KFR-T02  双组元无吡啶卡尔费休试剂      500ml  f=5-6
          组  1303  KFR-T03  双组元卡尔费休试剂（含吡啶型） 500ml  f=3-4
              1304  KFR-T04  双组元无吡啶卡尔费休试剂      500ml  f=3-4
          元
              1300  1300    卡尔费休试剂溶液              500ml
          容        1300-02  卡尔费休试剂专用溶液（测醛酮） 500ml
                    1300-03  卡尔费休试剂专用溶液（柠檬酸） 500ml
          法        1300-04  卡尔费休试剂专用溶液（测糖果） 500ml

              1400          卡尔费休试剂-甲溶液
              1401          卡尔费休试剂-乙溶液 含吡啶型  1000ml f=2-4
              1402          卡尔费休试剂-乙溶液 无吡啶型  1000ml f=2-4
              1403          卡尔费休试剂-含吡啶混合型      500ml  f=2.5-5
              1404          卡尔费休试剂-无吡啶混合型      500ml  f=2.5-5

      备注： 1. 库仑电量法卡尔费休试剂均与中和液（1100）配套。
            2. 双组元容量法均包括A、B液即滴定液（A液）和溶液（B液）。
            3. 对瓶乙溶液1401、1402分别与甲溶液1400配套使用。

三、 性能、特点与使用方法

1  单组元容量法卡尔费休试剂
1.1  性能、特点
    经典的容量法卡尔费休试剂是含碘、二氧化硫、吡啶的甲醇溶液，其反应式是（3-1），（3-2）：
      I2+SO2+H2O+3C5H5N → 2C5H5NHI+C5H5NSO3  （3-1）
      C5H5NSO3 + CH3OH → C5H5NHSO3OCH3        （3-2）
    以合适的溶剂溶解样品，用已知水当量的卡尔费休试剂滴定，即可测出样品中的水含量，但是该试剂有以下缺点：
  （1）试剂中含有极难闻恶臭气味和较大毒性的吡啶，有损于测试者的健康和环境。
  （2）由于存在下列反应式（3-3），溶液在储运过程中会产生副反应，消耗了试剂中的碘分子，导致滴定度下降。
I2+SO2+3C5H5N+2CH3OH → 2C5H5NHI+C5H5NSO3CH3  （3-3）
  （3）试剂中含有甲醇，由于甲醇可与含羰基（-C=O）有机物发生醇醛或醇酮缩合反应（3-4）、（3-5）而生成水使测量不准确或终点不明确，因此其应用范围受到了限制。
            RCHO+2CH3OH →RCH(OCH3)2+H2O        （3-4）
            R-(C=O)-R+2CH3OH → R2C(OCH3)2+H2O  （3-5）