卡爾費休法測水詳解-2

卡爾費休法測水詳解-2
 

有機溶劑含量的影響

在甲醇或乙醇體系(質子體系)中，水和碘能夠按照1：1的化學計量方式進行反應，而在質子惰性體系中，水和碘會按照大于1：1的化學計量方式進行反應。隨著醇的碳鏈的增長，這種惰性會越來越強。

Karl Fischer輔助試劑及作用

氯仿，二甲苯：其作用是為脂肪類，油類等難溶于甲醇的物質提供一個良好的溶解體系。另外氯仿還為無機鹽類中的水分提供一個良好的分散體系。
甲酰胺：為粘稠，不溶類的物質提供一個分散體系，并萃取物質中的水分，使其較快的參與到反應中來。如：苯酚尿素甲醛樹脂，常規(guī)狀況下，測定水含量需要30分鐘，而在高溫下，加入甲酰胺只需要4-6分鐘?？梢匀芙鈽O性樣品。
酸，堿：調節(jié)體系的pH值，使其在合適的范圍內進行滴定。

卡爾費休滴定的輔助手段

溫度控制：
低溫——對于有些氧化性很強的物質，存在常溫下不斷的消耗碘的副反應，低溫能夠較好的抑制這種副反應，這時便采用低溫的方式進行檢測。
高溫——對于一些難溶物質，如塑料、食品、蛋白質，在高溫下有利于內部水分的分散，配合甲酰胺，其滴定時間會大大縮短。

試劑與樣品不直接接觸：
特殊的庫侖法測定——卡氏爐

不同化合物中的水分檢測

烴、醇、醚
鹵代烴 酚 酮 醛 羧酸 羧酸酯，羧酸鹽 含N的化合物 含S的化合物 含B的化合物 硅烷，硅烷醇 過氧化物 無機鹽 無機酸

樣品的處理原則

對于不同的樣品而言，使用卡爾費休進行水分測定，對于選擇什么試劑，選用什么儀器。應遵循幾個原則：
1、要盡量保證樣品在體系中能夠溶解，通過選擇合適的溶劑或添加增溶劑等方法來實現。
2、如果樣品屬于不溶物質，那么應通過一些輔助方法或加入輔助試劑，讓樣品的水分能夠充分的分散到體系當中。
3、樣品不能與試劑發(fā)生干擾卡爾費休化學計量的副反應，如果發(fā)生副反應，應選用合適的試劑，輔助試劑來抑制這種副反應，或者選擇輔助設備進行檢測。
4、應根據樣品的特性來選擇合適的儀器。

卡爾費休常見問題

卡爾費休滴定出現異常的產生因素：
1、卡爾費休的化學計量受到影響：樣品中的水與碘單質應該以1：1 反應，如果出現此計量受到破壞；或者體系pH值不在合理的范圍內。此時實驗結果就會受到影響。
2、儀器出現問題，儀器沒有通過有效手段將反應體系與外界隔絕起來?；蛘唠姌O出現污染。

試劑的處理

在使用中，對現成的卡爾費休試劑進行適當的處理，可節(jié)約操作時間，并方便使用，所以針對自己的樣品，應配制合適的測試體系。

1、減少試劑本身的含水量。
將分子篩灼燒后，加入到溶劑(容量法)中。可以降低溶劑體系中的含水量，以減少預滴定的時間并可節(jié)約滴定劑。

2、配制溶解能力較強的試劑。
將試劑(容量法的溶劑，庫倫法的陽極液)與氯仿或二甲苯混合，要注意氯仿的含量不能使滴定中的化學計量改變。

3、配制具有緩沖能力的試劑
對于一般的弱酸(堿)性樣品，容量法可以使用HYDRANAL-Solvent或HYDRANAL-Buffer作溶劑，但對于較強酸性(堿性)樣品或者在庫侖法中使用，可以另外配制緩沖試劑。將固體的緩沖物質與試劑混合(容量法的溶劑，庫倫法的陽極液)加入固體的緩沖物質的量要根

據自己的樣品進行計算。

樣品的取樣量

控制每次檢測樣品的量對卡爾費休滴定具有很重要的意義，并能幫你選擇合適的檢測方式。

1、樣品的*小量
每次取樣的*小量至少要保證其含水量大于儀器的分辨率，以及考慮到漂移所帶來的影響。 容量法水分儀的分辨率與滴定管的分辨率，試劑的滴定度有關。 庫侖法水分儀的分辨率與*小電流有關。

2、樣品的*大量
每次取樣的*大量要保證其含水量不會超過體系的水容量(容量法)，試劑所能測定*大含水量(庫侖法)以及滴定杯的容量。如果樣品與試劑存在副反應或pH值太高(太低)，還要考慮到這些因素，加樣量的范圍要相應的變窄。

標準水的使用

由于卡爾費休試劑的滴定度會隨時間的變化而變化，因此，就需要我們對試劑和整個儀器系統(tǒng)進行標定。*普遍的方法就是使用蒸餾水進行標定，但使用蒸餾水有一個很大的缺點，由于進樣量往往都很小，所以容易產生較大的誤差。
所以，建議使用已經商品化的標準水試劑。

選擇標準水試劑大致可以按照所使用的儀器進行選擇。
容量法：HYDRANAL-Standard 5.00(液體)含水量5.00± 0.02mg/ml
HYDRANAL—Water Standard 10.0 (液體)含水量10.0mg/g
HYDRANAL-Standard sodium tartrate-2-hydrate(固體)
含水量15.66 ±0.05%

庫侖法：HYDRANAL—Water Standard 1.00 (液體)含水量1.00mg/g
HYDRANAL—Water Standard 0.10 (液體)含水量0.10mg/g

卡氏爐：HYDRANAL—Water Standard KF-Oven(固體)含水量5.55%

標準水的選擇可以根據實際應用靈活變化。

食品

對于食品中的水分含量，建議使用容量法進行滴定，由于食品中含有細胞結構，釋放水分較緩慢，應通過一些輔助手段來進行檢測，食品中很少會含有能引起副反應的物質。所以輔助手段主要的目的一般都是增溶或促進水分散。
碳水化合物 脂肪和脂肪類物質 乳制品和蛋白質 蔬菜類食品 面粉及其制品 巧克力，糖果及口香糖

**
卡爾費休滴定法已經成為藥品含水量測定的標準方法。 如：歐洲藥典(Pharm.Europe)；美國藥典(USP) 歐洲藥典中介紹了的卡爾費休試劑配置方法，但含有吡啶，有時候需要自己配制，但歐洲藥典也允許使用其他試劑，而在美國藥典中幾乎沒有這方面的限制。在藥典中介紹了用于各種產品(歐洲藥典442種，美國藥典285種)分析的正確方法，HYDRANAL系列的卡爾費休試劑可用于所有這些分析方法。

草藥的萃取物 栓劑 藥膏和霜類 與卡爾費休試劑有副反應的** 藥片樣品 靜脈注射的粉劑

化妝品 含油和脂肪的化妝品 以水或酒精為基質的化妝品 爽身粉 指甲油、指甲油去除劑 嬰兒油、杏仁油

工業(yè)產品 水壓油、絕緣油、變壓器油 電動機油、潤滑油 礦物油(原油，重油)

碳氫化合物

涂料、油漆和粘合劑 塑料