卡氏水分测定

1. 卡氏水分测定 学习目标： 1、基本原理 2、溶剂的选择 3、卡氏试剂 4、仪器组成 5、滴定剂的标定 6、样品中水分的滴定方法

2. 一、水分测定的意义 • 产品中水分的含量异常会严重地影响产品的质量和使用效果。因此，对产品中的水分进行检查并控制其限度非常重要。 • 例如：药品、日用品、食品中所含水分过高会影响其稳定性、理化性状、及使用效果和保质期,化学试剂中所含水分过多会影响其化学特性等。

3. 二、卡氏水分滴定的基本原理 • 1、起源：1935年，Karl Fischer发现了一种用滴定法测定含水量从1ppm到100%的样品的方法。 • 2、优点：用途广泛、结果准确可靠、重复性好，滴定时间短（一个样品仅需2到5分钟）。

4. 二、卡氏水分滴定的基本原理 • 3、原理：碘氧化二氧化硫时需要一定量的水参与反应 I2+SO2+2H2O → 2HI+H2SO4 （2-1） I2+SO2+H2O+3RN+R1OH → 2RNHI+RNSO4R1 （2-2）

5. 二、卡氏水分滴定的基本原理 • 4、终点判定 （1）目测 碘－深褐色甲基硫酸化合物(RNSO4R1)－黄色 （2）永停法 双铂电极 在两电极之间加上一固定的电压，若溶剂中有水存在时，则溶液中不会有电对存在，溶液不导电，当反应到达终点时，溶液中存在I2和I-电对， 2I- = I2+2e （2-3）

6. 三、溶剂的选择 • 1、无水甲醇是首选 （1）为使可逆反应向右进行，反应系统中加入了过量的SO2，无水甲醇可以溶解大量SO2 （2）防止副反应发生 在第一步反应中，KF试剂和水反应生成不稳定的硫酸酐吡啶(C5H5N·SO3)，此产物容易分解成吡啶和二氧化硫。作为溶剂的无水甲醇可与其反应生成稳定的甲基硫酸氢吡啶(C5H5NH+CH3SO4-)。

7. 三、溶剂的选择 • 2、多元溶剂——溶解在甲醇中不易溶解的样品 例如： 正癸醇、甲酰胺、甲醇以8：2：1的比例配制溶剂——奶酪的含水量 二甲酰——丙烯画颜料的含水量 3、卡氏专用溶液 某些物质用常规溶剂测定时往往得不到准确结果 如柠檬酸，环氧氯丙烷，醛，酮。 采用相应的卡氏专用溶液可得到极佳效果

8. 四、卡尔费休试剂 • 1、主要成份应该是碘、二氧化硫、溶剂和有机碱，溶剂主要是醇类 • 2、特点： 试剂中含有极难闻恶臭气味和较大的毒性，有损于测试者的健康和环境。 溶液在储存过程中会产生副反应，消耗了试剂中的碘分子，导致滴定度的下降。 试剂中甲醇可与含羰基有机物发生醇醛或醇酮缩合反应生成水，使测量不准确或终点不明确，因此其应用范围受到限制。

9. 五、滴定剂的标定 • 定量基础：在KF法测定水分含量过程中，碘与水以固定的化学计量数1：1进行反应 • 在进行实验前要先确定滴定剂中碘的浓度，即应对滴定剂进行标定。 • 每次滴定前都要进行标定，并且经过一定的时间后，也应进行重新标定。

10. 五、滴定剂的标定 • 酒石酸钠标定 • 标准水溶液标定 • 去离子水标定

12. 六、滴定方法 1、直接容量滴定法 • 根据滴定容器大小的不同，可以在其中加入20到200毫升的甲醇。 • KF试剂进行甲醇水分的预滴定，让其达到一个稳定的值。 • 将样品加入到“干燥”了的甲醇中，其滴定方法和预滴定的方法一样。 • 通过KF试剂的消耗量计算得到样品的含水量。

13. 样品含量的公式 %H2O=VKF(mL)×Titer（mg/mL）×100 M样品(mg) VKF ：卡氏液的消耗体积 Titer ：滴定度 M样品：样品重量

14. 文献 • 查阅方法 • 有关文献