Mahulise niiskusmõõdiku ja kulonniiskuse mõõtmise põhimõte
Mahuline niiskusmõõtur arvutab veesisalduse, mõõtes reaktsiooni käigus kulunud Karl-Fischeri reaktiivi mahtu.
Veesisalduse mõõtmisel Karl Fischeri mahumeetodil põhineb see peamiselt elektrokeemilisel reaktsioonil: I2+2eó2I- Kui reaktsioonielemendi lahuses esinevad samaaegselt I2 ja I-, kulgeb reaktsioon samaaegselt elektroodi positiivsed ja negatiivsed otsad, st ühel elektroodil I2 redutseeritakse ja teisel elektroodil I- oksüdeeritakse, nii et kahe elektroodi vahel liigub vool. Kui lahuses on ainult I- ja I2 puudub, siis kahe elektroodi vahel voolu ei voola. Karl-Fischeri reaktiiv sisaldab selliseid toimeaineid nagu püridiin ja jood. Reaktsioonipaaki tilgutamisel toimub testitavas lahuses oleva veega järgmine keemiline reaktsioon:
H2O＋SO2＋I2＋3C5H5N→2C5H5N·HI＋C5H5N·SO3
C5H5N·SO3+CH3OH→C5H5N·HSO4CH3
C5H5N·HI → C5H5N·H++I- See reaktsioon jätkub, tarbides pidevalt vett ja tekitades I-, kuni reaktsiooni tiitrimise lõpp-punktini, mil vesi on ära kasutatud. Sel ajal võivad I2 ja I- eksisteerida samaaegselt ainult siis, kui lahuses on reageerimata Karl Fischeri reaktiivi jälg. Kahe plaatina elektroodi vaheline lahus hakkab elektrit juhtima ja lõpp-punkti näitab vool ning tiitrimine peatub. Lahuse veesisaldust kalibreeritakse seega tarbitud Karl Fischeri reaktiivi mahu (mahutavuse) mõõtmise teel.
Karl Fischeri kuloni meetodi (kulomeetriline meetod) mõõtmispõhimõte
Kulomeetriline niiskusmõõtur arvutab veesisalduse, mõõtes reaktsiooniprotsessi läbivat voolu.
Kulomeetriline meetod põhineb asjaolul, et pärast proovi lahustamist elektrolüüdis, mis sisaldab teatud kogust joodi sisaldavat spetsiaalset lahustit, kulub vesi joodi. Vajalikku joodi ei tiitrita aga enam kalibreeritud joodi sisaldava reagendiga, vaid elektrolüüsi teel. protsessi käigus oksüdeeritakse lahuses olevad jodiidiioonid anoodil joodiks: 2I---2e─→I2 Tekkinud jood reageerib proovis oleva veega. Selle lõpp-punkti tähistavad topeltplaatina elektroodid. Kui joodi kontsentratsioon elektrolüüdis taastub algse kontsentratsioonini, elektrolüüs peatub. Seejärel Faraday elektrolüüsiseaduse järgi: arvutage testitava proovi niiskusesisaldus.
