庫侖法測(cè)定水分的原理與設(shè)計(jì)特點(diǎn)

庫侖法測(cè)定水分的原理

　　其原理是基于有水時(shí)，碘被二氧化硫還原,在吡啶和甲醇存在的情況下，生成氫碘酸吡啶和甲基硫酸氫吡啶。反應(yīng)式如下：

　　H2O I2 SO2 3C5H5N→2C5H5N•HI C5H5N•SO3

　　C5H5N•SO3 CH3OH→C5H5N•HSO4CH3

　　在電解過程中,電極反應(yīng)如下:

　　陽極:2I--2e→I2

　　陰極:I2 2e→2I-

　　2H 2e→H2↑

　　產(chǎn)生的碘又與樣品中的水分反應(yīng)生成氫碘酸，直至全部水分反應(yīng)完畢為止。反應(yīng)終點(diǎn)用一對(duì)鉑電極所組成的檢測(cè)單元指示。在整個(gè)過程中，二氧化硫有所消耗，其消耗量與水的克分子數(shù)相等。

　　依據(jù)法拉第電解定律，電解1克分子碘，需要二倍的96493C電量，即電解1毫克水需要電量為96493C。樣品中的水分含量按式（1）計(jì)算：

式中:W---樣品中的水分含量，μɡ;

　　Q---電解電量，mC;

　　18---水的分子量;

儀器設(shè)計(jì)特點(diǎn)

　　2.1 YS-2型微庫侖儀系統(tǒng)原理圖

　　GB7600推薦的YS-2型微庫侖儀系統(tǒng)原理見圖1

　　2.2 WS-6型全自動(dòng)微量水分測(cè)定儀系統(tǒng)原理圖

　　WS-6型全自動(dòng)微量水分測(cè)定儀系統(tǒng)原理見圖2。測(cè)量電極測(cè)得信號(hào)送至單片機(jī)Ⅰ。由單片機(jī)Ⅰ首先診斷儀器狀況。儀器正常時(shí)，信號(hào)經(jīng)片內(nèi)A/D轉(zhuǎn)換，再經(jīng)過數(shù)字濾波，輸出一個(gè)電壓控制信號(hào)。此信號(hào)經(jīng)壓控電流源變換后加到電解電極上。電解電極的電流經(jīng)運(yùn)算放大器轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，輸入到VF變換器。由單片機(jī)Ⅱ?qū)F變換后的頻率信號(hào)進(jìn)行累加積分。此積分結(jié)果Q=∫I•dt與公式（1）相對(duì)應(yīng)，由此可以計(jì)算出W值，即水分含量。單片機(jī)Ⅱ還負(fù)責(zé)完成按鍵響應(yīng)、液晶顯示、打印輸出及與單片機(jī)Ⅰ的通訊功能，控制單片機(jī)Ⅰ的啟動(dòng)、停止。

　　的比較可看出，隨著電子工業(yè)的飛速發(fā)展，特別是新型集成電路和大容量單片機(jī)的推出WS-6型全自動(dòng)微量水分測(cè)定儀在保證原有儀器基本功能的基礎(chǔ)上，使得儀器構(gòu)造更為簡(jiǎn)單，并且增加了功能，使操作更為舒適。