微量水分的测定

王瑞欢(大庆炼化公司质量检验与环保监测中心 163411)

一、卡尔费休库仑法

1.基本原理

卡尔·费休库仑法适于测定绝对含水量低于100μg的样品。如：JF-5型库仑法微量水测定仪，灵敏度可达到0.1μgH 2O。适用范围涉及化工、医药、环保、地质、食品等部门的原料、中间体及产品）。所受副反应干扰较少，但测定时间较长。

电解液同样品中水反应如下：

I2与I-构成一个平衡体系，样品中水与体系中的I2反应时，消耗了部分I2，破坏了体系的平衡，反应为体系导电能力的变化。指示电极检测到这一变化，测量系统控制工作电极开始工作，将I-重新转化为I2。检测器测量出工作电极消耗的电量，换算为样品中的水含量。工作电极上发生如下反应：

2I-－2e→I2

2.如何提高准确性

把电解液存放于通风良好，环境温度小于35℃，低温无下限，相对湿度不大于75%的地方；应定期进样口硅胶垫；当干燥管里的硅胶由蓝色变至粉色时，应更换新的干燥硅胶；每周要转动一下滴定池的磨口连接处，在不能轻松转动时，要小心取下，清洗干净磨口和插口，并重新涂上薄薄的一层真空脂。

测量电极弯曲时，可以用用镊子夹住铂金电极的根部，同时轻轻整理铂金电极顶端。当测量电极被污染时，用有机溶剂（丙酮）对测量电极进行擦试或用浓硫酸浸泡，仍不能去掉时，用酒精灯火焰烧铂丝球端。用三氯甲烷清洗玻璃件外表及铂网上的污垢,当还不能清洗干净时，将阴极室浸入到装有稀硫酸的烧杯中。用吹风机的热风烘干阴极，砂芯部分为水分难于烘干处，当有可能存在剩余水分时，把阴极室放入真空干燥器中干燥12小时。

二、色谱法

1.基本原理

对于组分含量比较固定的样品，当样品中水能够由特定色谱柱与其他组分分离开，且其他组分对检测器物干扰时，可用本方法。试样汽化后，被载气携带进入色谱柱，经过分离依次进入热导池检测器，采用外标法对样品中水分进行进行定量。本方法的优点是：需要样品量少，操作清洁、简便，分析样品速度较快，不需消耗大量电解液、溶剂油等化学试剂，维护保养简便。

2.如何提高准确性

须定期清理气化室，以免气化室内积存大量杂质，影响样品气化；定期更换进样垫，进样垫使用一段时间后，可能存在漏气现象，当发现测量重复性下降时，首先考虑更换进样垫；色谱仪需定期用标准样品对仪器进行标定。

三、露点法（湿度计法）

1.基本原理

露点仪按工作原理不同可分为：1.镜面式露点仪 2.电传感器式露点仪 3.电介法露点仪 4.晶体振荡式露点仪 5.红外露点仪 6.半导体传感器露点仪

其中，镜面结露法是一种精度较高的方法。原理为水份含量不同的气体会在不同温度下的镜面上结露。采用光电检测技术检测出露层，同时测量结露时的温度，即为露点。镜面式露点仪一般精度可达到±0.5℃以内。

2.仪器应用

（1）镜面污染对露点测量的影响

在露点测量中，一些易冷凝物质的蒸气（例如有机物），也会干扰露点的测量。此外，如果被测气体中携带可溶性盐类，则镜面提前结露，使测量结果产生正偏差；若污染物是不溶于水的微粒，会使光电露点仪发生零点漂移。消除污染的影响，可对被测气体进行过滤；定期清洗镜面；此外，可在每次测量前对镜面进行加热，并通气吹除污染物。

（2）露点仪测量条件的选择

对于特定样品，当其他测量条件一定时，加大被测气体的质量流速有利于气流和镜面之间的传质。但是流速不能太大，否则会造成过热问题。一般的流速范围在0.5L/min～0.8L/min之间。但在测量过程中，应注意避免“过冷”情况出现。降温速度不宜太快，否则会加大测量的误差。最佳降温速度一般通过实验来确定。大气中的水分含量都在几万ppm，要使测量数据准确可靠，在确保仪器的性能的前提下，还必须注意：气路系统一定要密封性好良好。取样管道尽量短。取样管道和测量腔内壁力求干净，选用不锈钢或聚四氟乙烯。

四、共沸分馏法

1.基本原理

在分馏过程中，有时会得到一个具有固定气液相组成与恒定沸点的混合物，称为共沸（或恒沸）混合物，其沸点称为共沸点（或恒沸点）。混合物的共沸点比其中任一纯组分的沸点都低，适用于分馏在自身沸点下性质不稳定的组分，以及在较低温度下蒸馏出特定组分。

2.在化验分析中应用

利用共沸混合物的形成将混合物中的某一组分带出。破坏共沸混合物的另一方法是加入第三组分，如向乙醇和水的共沸混合物中加入苯，使苯—乙醇—水形成三元共沸混合物蒸出，蒸出后分成上下两层。例如GB 260-77石油产品水分测定法。

共沸原理的另一应用为“共沸干燥”，就是将一种既能与水形成共沸混合物，而又尽可能（在冷却时）与水互不相溶的物质。

[1]程静宝.冷镜式露点仪基本原理露点测量中应该注意的若干问题.

[2]林振强，赵玮，任昌峰.卡尔-费休库仑法水测定仪原理及应用范围[J].企业计量测试与质量管理，中国科协2005年论文集.

[3]胡松，陈清林.共沸蒸馏在化工生产中的应用[J].化工进展，2010年29期12卷.