庫侖法測定水分的原理與設計特點

庫侖法測定水分的原理

　　其原理是基于有水時，碘被二氧化硫還原,在吡啶和甲醇存在的情況下，生成氫碘酸吡啶和甲基硫酸氫吡啶。反應式如下：

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

　　C5H5N•SO3 CH3OH→C5H5N•HSO4CH3

　　在電解過程中,電極反應如下:

　　陽極:2I--2e→I2

　　陰極:I2 2e→2I-

　　2H 2e→H2↑

　　產(chǎn)生的碘又與樣品中的水分反應生成氫碘酸，直至全部水分反應完畢為止。反應終點用一對鉑電極所組成的檢測單元指示。在整個過程中，二氧化硫有所消耗，其消耗量與水的克分子數(shù)相等。

　　依據(jù)法拉第電解定律，電解1克分子碘，需要二倍的96493C電量，即電解1毫克水需要電量為96493C。樣品中的水分含量按式（1）計算：

式中:W---樣品中的水分含量，μɡ;

　　Q---電解電量，mC;

　　18---水的分子量;

儀器設計特點

　　2.1 YS-2型微庫侖儀系統(tǒng)原理圖

　　GB7600推薦的YS-2型微庫侖儀系統(tǒng)原理見圖1

　　2.2 WS-6型全自動微量水分測定儀系統(tǒng)原理圖

　　WS-6型全自動微量水分測定儀系統(tǒng)原理見圖2。測量電極測得信號送至單片機Ⅰ。由單片機Ⅰ首先診斷儀器狀況。儀器正常時，信號經(jīng)片內(nèi)A/D轉(zhuǎn)換，再經(jīng)過數(shù)字濾波，輸出一個電壓控制信號。此信號經(jīng)壓控電流源變換后加到電解電極上。電解電極的電流經(jīng)運算放大器轉(zhuǎn)換成電壓信號，輸入到VF變換器。由單片機Ⅱ?qū)F變換后的頻率信號進行累加積分。此積分結(jié)果Q=∫I•dt與公式（1）相對應，由此可以計算出W值，即水分含量。單片機Ⅱ還負責完成按鍵響應、液晶顯示、打印輸出及與單片機Ⅰ的通訊功能，控制單片機Ⅰ的啟動、停止。

　　的比較可看出，隨著電子工業(yè)的飛速發(fā)展，特別是新型集成電路和大容量單片機的推出WS-6型全自動微量水分測定儀在保證原有儀器基本功能的基礎上，使得儀器構(gòu)造更為簡單，并且增加了功能，使操作更為舒適。