常見水分測定儀原理簡析及應(yīng)用

        水分測量可以是工業(yè)生產(chǎn)的控制分析，也可以是工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量驗證；它可以從成噸的產(chǎn)品中進行測量，也可以在實驗室中僅用幾微升的測試溶液進行分析；可以是水分含量百分之幾到幾十的恒定水分分析，也可以是水分含量低于百萬分之一的微量水分分析等。
        水分分析方法——一般可分為兩大類，即物理分析和化學(xué)分析。經(jīng)典的水分分析方法已逐漸被各種水分分析方法所取代。目前市場上主要有五種水分測定儀：
         1. 卡爾費休水分測定儀：
        卡爾費休法簡稱費雪法，是卡爾費休于1935年提出的測定水分的體積分離法。費舍爾法是測定物質(zhì)水分的各種化學(xué)方法中，對水分的一種特殊而準確的方法。雖然是經(jīng)典的方法，但近年來經(jīng)過改進，提高了精度，擴大了測量范圍。它已被列為測定許多物質(zhì)中水分的標準方法。
         Fisher 方法是一種碘量法。其基本原理是用碘氧化二氧化硫時，需要一定量的水參與反應(yīng)：
         I2 + SO2 + 2H2O=2HI + H2SO4
        上述反應(yīng)是可逆的。為了使反應(yīng)向正方向移動并定量進行，必須加入堿性物質(zhì)。實驗證明，吡啶是最合適的試劑，吡啶還可以與碘和二氧化硫結(jié)合，降低兩者的蒸氣壓。因此，必須將該試劑加入甲醇或其他含有活性O(shè)H基團的溶劑中，才能將硫酸酐吡啶轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的硫酸氫甲酯吡啶。
         2、紅外水分儀：
        紅外線加熱機制：當遠紅外線輻射到物體上時，會發(fā)生吸收、反射和透射。然而，并不是所有的分子都能吸收遠紅外線，只有那些表現(xiàn)出電的極性分子才能起作用。水、有機物和高分子物質(zhì)對遠紅外線的吸收能力很強。當這些物質(zhì)吸收遠紅外輻射的能量，使分子和原子的固有振動和旋轉(zhuǎn)頻率與遠紅外輻射的頻率一致時，就很容易發(fā)生分子和原子的共振或旋轉(zhuǎn)，引起運動。被大大強化并轉(zhuǎn)化為熱能，使內(nèi)部溫度升高，使物質(zhì)迅速軟化或干燥。
        一般的加熱方式是采用熱傳導(dǎo)和對流方式，需要通過介質(zhì)傳遞，速度慢，消耗大量能量，而遠紅外加熱使用熱輻射，不需要介質(zhì)傳遞。同時，由于輻射可與發(fā)熱體溫度的四次方成正比，不僅節(jié)能，而且速度快，效率高。此外，遠紅外線具有一定的穿透能力。由于被加熱干燥的物質(zhì)與表面分子同時吸收一定深度的遠紅外輻射能量，產(chǎn)生自熱效應(yīng)，使溶劑或水分子均勻蒸發(fā)加熱，從而避免變形和定性。不同程度的熱膨脹引起的變化使材料的外觀、物理和機械性能、牢度和顏色保持完整。
        紅外水分測定儀主要通過紅外輻射加熱器和電子天平來測定其準確度和穩(wěn)定性。
         （紅外輻射加熱器：鎢絲真空管可以輻射近紅外，碳化硅是長波長遠紅外輻射加熱器，石英玻璃和陶瓷紅外加熱器可以輻射中紅外）
        紅外水分測定儀水分測量基準 “干燥損失法"是*的標準測量方法，與用于加熱干燥和質(zhì)量測量的紅外水分儀非常相似。 “干燥損失法"是*的標準測量方法，也稱為（105°C-5小時法）、（135°C-3小時法）等。干了很長時間。測量干燥前后的質(zhì)量變化，計算水分含量。為此，要求測量人員非常精通設(shè)備和技術(shù)。由于測量時間長，難以快速測量大量樣品。因此，要對各種樣品進行高精度測量，只需要紅外水分儀即可。盡管還有一些其他的電學(xué)和光學(xué)測量方法，但它們都是限制測量對象的專用儀器。從通用性來看，遠不如紅外水分儀。
         3、露點水分儀：
        露點水分儀操作方便，儀器不復(fù)雜，測量結(jié)果一般令人滿意。它常用于測定氣體中的微量水分。但是這種方法干擾很大，一些易冷交換的氣體，特別是濃度高的時候，會先于水蒸氣凝結(jié)而造成干擾。
         4、微波水分儀：
        微波水分儀使用微波場干燥樣品并加速干燥過程。具有測量時間短、操作方便、精度高、適用范圍廣等特點。適用于食品、紙張、木材、紡織品和化工產(chǎn)品等顆粒狀、粉狀和粘性固體樣品中水分的測定，也可應(yīng)用于石油、煤油等液體樣品中水分的測定。
         5、庫侖水分儀：
        庫侖水分計常用于測定氣體中的水分含量。此方法操作簡單，反應(yīng)靈敏快速，特別適用于氣體中痕量水分的測定。如果用一般的化學(xué)方法來測定，是非常困難的。但電解法不適用于堿性物質(zhì)或共軛二烯烴的測定。