GB/T 6283-2008 化工產(chǎn)品中水分含量的測(cè)定 卡爾·費(fèi)休法(通用方法)

范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了用卡爾·費(fèi)休目測(cè)法和電量法測(cè)定樣品游離水或結(jié)晶水含量的通用方法。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于大部分有機(jī)和無(wú)機(jī)固、液體化工產(chǎn)品中游離水或結(jié)晶水含量的測(cè)定。
本標(biāo)準(zhǔn)不適用于能與卡爾·費(fèi)體試劑的主要成分反應(yīng)并生產(chǎn)水的樣品以及能還原碘或氧化碘化物的樣品中水分的測(cè)定。
在某些情況下，樣品需要預(yù)處理措施，它們均在相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中作了規(guī)定。
當(dāng)沒(méi)有電量法的儀器時(shí)，可使用目測(cè)法，它是一種直接滴定法，但只能用于無(wú)色的溶液。電量法包括直接滴定和反滴定兩種方法，無(wú)論采用哪一種，都是較為準(zhǔn)確的，因此，推薦用電量法。

原理
存在于試樣中的任何水分(游離水或結(jié)晶水)與已知滴定度的卡爾·費(fèi)休試劑(碘、二氧化硫、吡啶和甲醇組成的溶液)進(jìn)行定量反應(yīng)。
注: 甲醇可用乙二醇甲醚代替。用此試劑，可得更為恒定的滴定體積，而且可在不使用任何專(zhuān)門(mén)技術(shù)下測(cè)定某些醛和酮類(lèi)化工產(chǎn)品的水分。

反應(yīng)式
   H₂O + I₂ + SO₂ + 3C₅H₅N → 2C₅H₅N·HI + C₅H₅N·SO₃
   C₅H5N·SO₃ + ROH → C₅H₅NH·OSO₂·OR

直接電量滴定法
終點(diǎn)測(cè)定原理
使浸人溶液中的兩鉑電極有一電位差，當(dāng)溶液中存在水時(shí)，陰極極化反抗電流通過(guò)，由陰極去極化伴隨著突然增加的電流(由合適的電裝置示出)指示滴定終點(diǎn)。

操作步驟
卡爾·費(fèi)休試劑的標(biāo)定
裝配儀器，用硅酮潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑接頭，用注射器經(jīng)橡皮塞注入25mL甲醇到滴定容器中，打開(kāi)電磁攪拌器，并連接終點(diǎn)電量測(cè)定裝置。
調(diào)節(jié)儀器，使電極間有1V~2V電位差，同時(shí)電流計(jì)指示出低電流，通常為幾個(gè)微安。為了與存在于甲醇中的微量水反應(yīng)，加入卡爾·費(fèi)休試劑，直到電流計(jì)指示電流突然增加至約10μA~20μA，并至少保持穩(wěn)定1min。
在小玻璃管中，稱(chēng)取約0.250g酒石酸鈉，稱(chēng)準(zhǔn)至0.0001g，移去橡皮塞，在幾秒鐘內(nèi)迅速地將它加到滴定容器中，然后再稱(chēng)量小玻璃管，通過(guò)減差確定使用的酒石酸鈉質(zhì)量(m₃)。
也可由滴瓶加入約0.040g的水進(jìn)行標(biāo)定。稱(chēng)量加到滴定容器前、后滴瓶的質(zhì)量，通過(guò)減差確定使用的水質(zhì)量(m₄)。
用水-甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定。
用待標(biāo)定的卡爾·費(fèi)休試劑滴定加入的已知量水，到電流計(jì)指針達(dá)到同樣偏斜度，并至少保持穩(wěn)定1min，記錄消耗卡爾·費(fèi)休試劑的體積(V₃)。

測(cè)定
通過(guò)排泄嘴將滴定容器中殘液放完，用注射器經(jīng)橡皮塞注入25mL(或按待測(cè)試樣規(guī)定的體積)甲醇或其他溶劑(吡啶或樣品)，打開(kāi)電磁攪拌器，為了與存在于甲醇中的微量水反應(yīng)，加入卡爾·費(fèi)休試劑，直到電流計(jì)指針產(chǎn)生突然偏斜，并至少保持穩(wěn)定1min。
試樣的加入，若是液體，以注射器注入；若是固體粉末，用小玻璃管稱(chēng)取適量試樣加入，稱(chēng)準(zhǔn)至0.0001g。使用同樣終點(diǎn)電量測(cè)定的操作步驟，用卡爾·費(fèi)休試劑滴定至終點(diǎn)，記錄測(cè)定時(shí)消耗卡爾·費(fèi)休試劑的體積(V₄)。

結(jié)果表示
卡爾·費(fèi)休試劑的滴定度T，以mg/mL表示，按式(5)或式(6)計(jì)算:

式中:
m₃ 一一若用酒石酸鈉標(biāo)定，表示所加入酒石酸鈉的質(zhì)量，單位為毫克(mg)；
m₄ 一一若用水標(biāo)定，表示所加入水的質(zhì)量，單位為毫克(mg)；
V₃  一一標(biāo)定時(shí)，消耗卡爾·費(fèi)休試劑的體積，單位為毫升(mL)；
0.1566一一酒石酸鈉質(zhì)量換算為水的質(zhì)量系數(shù)。
試樣水含量
試樣水含量X 以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示，按式(7)或式(8)計(jì)算:

式中:
m₀一一試樣的質(zhì)量(固體試樣)，單位為克(g)；
V₀ 一一試樣的體積(液體試樣)，單位為毫升(mL)；
V₄  一一測(cè)定時(shí)，消耗卡爾·費(fèi)休試劑的體積，單位為毫升(mL)；
ρ   一一20°C時(shí)試樣的密度(液體試樣)，單位為克每毫升(g/mL)；
T   一一卡爾·費(fèi)休試劑的滴定度，單位為毫克每毫升(mg/mL)。

電量反滴定法
終點(diǎn)測(cè)定原理
加過(guò)量卡爾·費(fèi)休試劑，用水-甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液反滴定，在反滴定開(kāi)始時(shí)，電極有上很小的電位差，但足以引起電流計(jì)指針的大偏轉(zhuǎn)，通過(guò)陰極極化伴隨著電流的突然中斷(由合適的電裝置示出)指示滴定終點(diǎn)。

操作步驟
卡爾·費(fèi)休試劑的標(biāo)定
裝配儀器，用硅酮潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑接頭，由一自動(dòng)滴定管加過(guò)量卡爾·費(fèi)休試劑到滴定容器中，使之能淹沒(méi)電極，打開(kāi)電磁攪拌器，并連接終點(diǎn)電量測(cè)定裝置，由第二支自動(dòng)滴定管滴入標(biāo)準(zhǔn)水-甲醇溶液，直到電流計(jì)的指針突然回到零。
在小玻璃管中，稱(chēng)取約0.250g酒石酸鈉，稱(chēng)準(zhǔn)至0.0001g，移去橡膠塞，在幾秒鐘內(nèi)迅速地將它加到滴定容器中，然后再稱(chēng)量小玻璃管，通過(guò)減差確定使用的酒石酸鈉質(zhì)量。
也可由滴瓶加入約0.040g的水進(jìn)行標(biāo)定，稱(chēng)量加到滴定容器前、后滴瓶的質(zhì)量，通過(guò)減差確定使用的水質(zhì)量(m₆)。
然后加入已知過(guò)量體積(V₅)卡爾·費(fèi)休試劑，至溶液變棕色為止，等待30s，用標(biāo)準(zhǔn)水-甲醇溶液反滴定過(guò)量的試劑，直到電流計(jì)的指針突然回到零，記錄消耗此標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積。
卡爾·費(fèi)休試劑與標(biāo)準(zhǔn)水-甲醇溶液之間的對(duì)應(yīng)值
部分地放空滴定容器，使電極仍淹沒(méi)在液體中。
由第-一支滴定管加入待測(cè)定的20mL卡爾·費(fèi)休試劑，用第二支漓定管中的水-甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，到電流計(jì)的指針突然回到零，記錄消耗此標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(V₇)。

測(cè)定
通過(guò)排泄嘴將滴定容器中殘液放完，用注射器經(jīng)橡皮塞注入25mL(或按待測(cè)試樣規(guī)定的體積)甲醇，打開(kāi)電磁攪拌器，為了與存在于甲醇中的微量水反應(yīng)，加入稍過(guò)量(約2mL)的卡爾·費(fèi)休試劑，然后滴加水-甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液，到電流計(jì)指針突然回到零。
試樣的加入，若是液體，以注射器注入；若是固體粉末，用小玻璃管稱(chēng)取適量試樣加入，稱(chēng)準(zhǔn)至0.0001g。
加入已知過(guò)量體積(V₈)卡爾·費(fèi)休試劑，至溶液變?yōu)樽厣珵橹?，等?0s，用水-甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液反滴定過(guò)量的試劑，直到電流計(jì)的指針突然回到零。記錄消耗此標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(V₉)。

結(jié)果表示
卡爾·費(fèi)休試劑的滴定度T，以mg/mL表示，按式(9)或式(10)計(jì)算:

式中:
m₅ 一一若用酒石酸鈉標(biāo)定，表示所加入酒石酸鈉的質(zhì)量，單位為毫克(mg)；
m₆ 一一若用水標(biāo)定，表示所加入水的質(zhì)量，單位為毫克(mg)；
V₅  一一加入的已知過(guò)量卡爾·費(fèi)休試劑的體積，單位為毫升(mL)；
V₆   一一反滴定消耗水-甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，單位為毫升(mL)；
V₇   一一(同卡爾·費(fèi)休試劑對(duì)應(yīng)值)中消耗水-甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，單位為毫升(mL)；
0.1566一一酒石酸鈉質(zhì)量換算為水的質(zhì)量系數(shù)。
試樣水含量
試樣水含量X 用質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示，按式(11)或式(12)計(jì)算:

式中:
m₀一一試樣的質(zhì)量(固體試樣)，單位為克(g)；
V₀  一一試樣的體積(液體試樣)，單位為毫升(mL)；
ρ   一一20°C時(shí)試樣的密度，g/mL(液體試樣)g；
V₇   一一同上；
V₈   一一所加人的已知過(guò)量卡爾·費(fèi)休試劑的體積，單位為毫升(mL) ;
V₉   一一反滴定消耗水-甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，單位為毫升(mL) ;
T    一一卡爾·費(fèi)休試劑的滴定度，單位為毫克每毫升(mg/mL)