焦油微量水分测定仪主要依据卡尔・费休库仑法(也叫电量法)来测定焦油中的微量水分,该方法符合国家标准《GB/T 6283-2008 化工产品中水分含量的测定 卡尔・费休法(通用方法)》,适用于焦油中痕量至微量水分的精准检测,也是石油化工领域微量水分测定的经典方法。
一、方法原理
卡尔・费休库仑法的核心是利用卡尔・费休试剂(由碘、二氧化硫、吡啶和甲醇按一定比例配制)与水发生定量化学反应
在库仑法测定系统中,仪器通过电解产生碘,电解产生的碘的量与电解消耗的电量成正比(法拉第电解定律)。当焦油样品中的水分与试剂反应后,体系中会出现游离碘,此时仪器的检测电极会立即识别并停止电解。通过计算电解过程中消耗的电量,即可精确换算出样品中的水分含量。
该方法无需手动配制和标定卡尔・费休试剂,检测灵敏度高、误差小,尤其适合微量水分的测定。
二、测定前准备
仪器检查与校准
检查仪器的电解池密封性,确保无渗漏(防止试剂挥发和外界水分进入)。
向电解池中加入适量卡尔・费休库仑法专用试剂(阳极液和阴极液),使液面达到规定刻度。
运行仪器的 “空白滴定" 程序,去除试剂中的微量水分,直至仪器显示 “空白值稳定",确保基线无漂移。
可使用已知水分含量的标准物质(如酒石酸钠二水合物)进行校准,验证仪器的准确度。
样品预处理
焦油样品具有高粘度、易凝固的特点,取样前需将样品加热至50℃~80℃(根据焦油类型调整),搅拌均匀,确保样品均匀无分层。
取样时使用干燥的注射器或移液管,快速准确量取一定质量或体积的样品,避免样品与空气长时间接触(防止吸收空气中的水分,造成误差)。
三、测定操作步骤
样品注入
用待测试样润洗取样器 2~3 次,减少取样误差。
打开电解池的进样口密封塞,迅速将样品注入电解池的阳极室,立即盖紧密封塞,记录样品的质量或体积。
启动测定程序
在仪器操作界面设置参数:样品类型(焦油)、测定模式(微量水分)、样品量等。
启动 “样品测定" 功能,仪器自动开始电解反应,实时显示水分含量变化曲线。
终点判断与数据读取
当反应达到终点时,仪器会自动停止电解,屏幕显示样品中的水分含量。
记录测定结果,建议平行测定 2~3 次,取平均值作为最终结果(平行样的相对偏差应≤5%)。
四、注意事项
环境控制:测定环境的相对湿度应控制在40%~60%,避免潮湿空气进入电解池;实验室温度保持在20℃~25℃,温度波动会影响试剂反应速率。
试剂更换:当试剂颜色变深、灵敏度下降时,需及时更换阳极液和阴极液,保证测定精度。
样品代表性:焦油样品易挂壁,取样后需清洗取样器;对于高粘度焦油,可适当增加加热温度,但避免温度过高导致样品中轻组分挥发。
安全防护:卡尔・费休试剂含有吡啶等刺激性成分,操作时需佩戴手套和口罩,避免直接接触皮肤和呼吸道。