卡尔费休水分分析方法

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1、卡尔费休水分分析方法介绍质量保证部廖红伟2011年7月24日主要内容卡尔费休法的发展卡尔费休法原理卡尔费休应用仪器的标定物质取样与进样测定精度溶剂及电极表面被污染产生的影响卡尔•费休法简称费休法，是1935年卡尔•费休(KarlFjscher)提出的测定水分的定量分析方法。费休法是测定物质水分的各类化学方法中，对水最为专一、最为准确的方法。虽属经典方法但经过近年改进，提高了准确度，扩大了测量范围，已被列为许多物质中水分测定的标准方法。卡尔费休法的发展卡尔费休法的原理费休法属碘量法，其基本原理是利用碘氧化二氧化硫时，需要—定量的水参加反应：I2

2、十S02十2H2Ｏ=2HI十H2SO4(1)上述反应是可逆的。为了使反应向正方向移动并定量进行，须加入碱性物质。实验证明，吡啶是最适宜的试剂，同时吡啶还具有可与碘和二氧化硫结合以降低二者蒸气压的作用。因此，试剂必须加进甲醇或另一种含活泼OH基的溶剂，使硫酸酐吡啶转变成稳定的甲基硫酸氢吡啶。试剂的理论摩尔比为碘：二氧化硫：吡啶，甲醇＝1：1：3：1。卡尔费休法的应用卡尔－费休滴定法可适用于多种有机和无机物中含水的测定。由于各种化合物性质的差异,可分为能直接进行测定和不能直接进行测定两类。可以直接测定的主要有机和无机化合物如下面所示。无干扰的有机

3、和无机化合物化合物种类——举例1.无机化合物(1).有机酸盐Na(CH3)SO4,Ba(OOCCH3)2,K2C2O4,VO2(OOCCH3)2,Na2C2H4O6(2).无机酸盐NH4PO4,CaCl2,NaHSO4,Na2SO4,KF,NH4NO3,MgSO4,Na2SO4,KSCN,FeSO4,Al2(SO4)3·KSO4,CaHPO4,NaI,CaCO3,FeF3,VO2(NO3)2(3).酸式氧化物SiO2,Al2O3(4).无机酸和酸酐SO2,HI,HF,HNO3,HCN,H2SO4,HSO3,NH22.有机化合物(1).酸羧

4、酸,羧基酸,氨基酸,磺酸(2).醇一元醇,多元醇,酚(3).酯羧酸酯,正酸酯,氨基甲酸酯内酯,无机酸酯(4).稳定的羟基化合物糖,甲醛,二苯基乙二酮,二苯乙醇酮,二氯乙醛(5).缩醛,醚缩甲醛,二乙醚(6).烃饱和与不饱合脂肪族和芳香族化合物(7).酸酐和酰卤乙酸酐,苯甲酰氯(8).卤化物卤代烷(9).过氧化合物过氧化氢,二烷基过氧化物(10).含氮化合物胺,胺,腈(11).含硫化合物硫化物,硫氰酸盐,硫醚,磺原酸盐,二硫化氨基甲酸脂不能直接测定的主要有机和无机化合物如下面所示。表2有干扰的有机和无机化合物化合物种类——干扰性质1.无机化合

5、物(1).金属氢氧化物及氧化物——与费休试剂定量反应(2).碳酸盐及酸式碳酸盐——同上(3).醋酸铅,碱式氨——反应不完全(4).硼酸及氧化物——与碘反应(5).铬酸及重铬酸——非定量反应(6).钴氨络合物——同上(7).铜的氯化物及硫酸盐——被HI定量还原(8).氯化铁——与费休试剂定量反应(9).硫化氢及硫化钠——反应不确定(10).羟胺——与费休试剂部分反应(11).磷钼酸——反应不完全(12).甲基硅烷醇(R3SiOH)——与费休试剂定量反应(13).硫代硫酸盐——同上(14).二氯化锡——同上(15).二氯化氧锆——反应不完全2.有

6、机化合物(1).活泼羰基化合物——形成缩醛(2).过氧化合物——与试剂中的SO2反应(3).抗坏血酸——被碘定量氧化(4).硫醇——同上(5).醌——被HI定量还原(6).二酰基过氧化物——被HI还原(7).DimethylLnred——凝聚从上述表格中可以得出以下几点结论:1.卡尔费休测水法适用于许多无机化合物和有机化合物中含水量的测定。2.由于化合物性质的差异,可分为能直接进行测定和不能直接进行测定两类。因此要求分析工作者在测定某种化合物中的水时,首先考虑它属于那一类,如果是后者,而又采用直接测定,则将产生很大的测定误差或根本无法进行测定

7、。3.如果要对不能进行直接测定的化合物中的水进行测定时,必须采用合适的方法消除各种干扰因素,达到正确测定的目的。仪器的标定卡尔费休滴定仪通常用甲醇-水标准溶液、含水酒石酸钠,蒸馏水、含水饱和甲苯等类物质作为标准，对方法的可靠性进行校验。含水酒石酸钠是一种常用的含水标准物质,理论含水量为15.66%,在105℃加热失重为15.65±0.02%,长期暴露于湿度为20～70%的空气中,增重为0.01～0.09%。用含饱和水的甲苯和纯水的标定结果也是满意的。当然,最简单还是用甲醇-水标准溶液。取样与进样在做分析取样时应尽量取混合均匀后的代表性样品,并

8、应观察容器底部游离水分存在的情况。在用注射器抽取试样时,抽取速度不能太快,否则有可能空气进入注射器形成气泡,造成分析误差。在取微量水分的样品时首先用待分析试液清洗注