Karl Fischeri kulomeetrilise niiskusanalüsaatori põhimõte
1. 1935. aastal pakkus Karl Fischer esmakordselt välja meetodi niiskuse mõõtmiseks mahuanalüüsiga, mis on visuaalne meetod dokumendis GB6283 "Niiskusesisalduse määramine keemiatoodetes". Visuaalse meetodiga saab määrata ainult värvitute vedelate ainete veesisaldust. Hiljem arenes see välja elektrimeetodiks. Teaduse ja tehnoloogia arenguga ühendati kulonmõõtur ja mahuline meetod, et käivitada kulonmeetod. See meetod on katsemeetod dokumendis GB7600 "Niiskusesisalduse määramine trafoõlis töötamise ajal (kulomeetriline meetod)". Klassifitseerimise visuaalset meetodit ja elektrimeetodit nimetatakse ühiselt võimsusmeetodiks. Karl Fischeri meetod jaguneb kaheks: Karl Fischeri mahuline meetod ja Karl Fischer Coulombi meetod. Mõlemad meetodid on paljudes riikides määratletud standardsete analüütiliste meetoditena, et kalibreerida teisi analüüsimeetodeid ja mõõteriistu.
2. Karl Fischer Coulombi meetod on elektrokeemiline meetod niiskuse määramiseks. Põhimõte seisneb selles, et kui Karl Fischeri reaktiiv instrumendi elektrolüütikambris saavutab tasakaalu, süstitakse vett sisaldav proov, vee ženšenni, joodi ja vääveldioksiidi redoksreaktsioon püridiini ja metanooli juuresolekul tekitab püridiiniumhüdriodaadi ja püridiiniummetüülsulfaat ja tarbitud jood elektrolüüsitakse anoodil, nii et redoksreaktsioon jätkub kuni vee täieliku ammendumiseni. Faraday elektrolüüsiseaduse kohaselt on elektrolüüsil tekkiv jood võrdeline elektrolüüsi käigus tarbitud elektrienergiaga. Reaktsioon on järgmine:
H2O pluss I2 pluss SO2 pluss 3C5H5N→2C5H5N?HI pluss C5H5N?SO3
C5H5N2SO3 pluss CH3OH→C5H5N2HSO4CH3
Elektrolüüsi ajal toimub elektroodi reaktsioon järgmiselt:
Anood: 2I--2e→I2
Katood: I2 pluss 2e → 2I-
2H pluss pluss 2e→H2↑
Ülaltoodud reaktsioonist on näha, et 1 mool joodi oksüdeerib 1 mooli vääveldioksiidi ja vajab 1 mooli vett. Seetõttu on see 1 mooli joodi ja 1 mooli vee ekvivalentne reaktsioon, see tähendab, et joodi elektrolüüsimiseks kuluv elekter on võrdne vee elektrolüüsimiseks kuluva elektriga. 1 mooli joodi elektrolüüsiks kulub 2×96493 kulon elektrit ja 1 millimooli vee elektrolüüsiks 96493 milliokuloni elektrit.
