A térfogati nedvességmérő és a coulomb nedvességmérő mérési elve
A térfogati nedvességmérő a reakció során elfogyasztott Karl-Fischer reagens térfogatának mérésével számítja ki a víztartalmat.
A víztartalom Karl Fischer térfogati módszerrel történő mérése elsősorban az elektrokémiai reakción alapul: I2+2eó2I- Ha a reakciócella oldatában egyidejűleg I2 és I- van jelen, akkor a reakció egyszerre megy végbe az elektróda pozitív és negatív végei, azaz az egyik elektródán az I2 redukálódik, a másik elektródán az I- oxidálódik, így a két elektróda között áram folyik. Ha csak I- és nincs I2 az oldatban, akkor a két elektróda között nem folyik áram. A Karl-Fischer reagens olyan aktív összetevőket tartalmaz, mint a piridin és a jód. A reakciótartályba ejtve a következő kémiai reakció megy végbe a vizsgálandó oldatban lévő vízzel:
H2O＋SO2＋I2＋3C5H5N→2C5H5N·HI＋C5H5N·SO3
C5H5N·SO3+CH3OH→C5H5N·HSO4CH3
C5H5N·HI → C5H5N·H++I- Ez a reakció folytatódik, folyamatosan vizet fogyasztva és I--t generál, egészen a reakciótitrálás végpontjáig, amikor a víz elfogy. Ekkor csak akkor létezhet az I2 és az I- egyidejűleg, ha nyomnyi mennyiségű el nem reagált Karl Fischer reagens van az oldatban. A két platinaelektróda közötti oldat elektromos áramot kezd vezetni, és a végpontot az áram jelzi, és a titrálás leáll. Az oldat víztartalmát tehát az elfogyasztott Karl Fischer-reagens térfogatának (kapacitásának) mérésével kalibráljuk.
A Karl Fischer-féle coulomb-módszer (coulometriás módszer) mérési elve
A kulométeres nedvességmérő a reakciófolyamaton áthaladó áram mérésével számítja ki a víztartalmat.
A coulometriás módszer azon alapul, hogy miután a mintát egy speciális, bizonyos mennyiségű jódot tartalmazó oldószert tartalmazó elektrolitban feloldják, a víz jódot fogyaszt. A szükséges jódot azonban már nem kalibrált jódtartalmú reagenssel titrálják, hanem elektrolízissel. folyamat során az oldatban lévő jodidionok az anódon jóddá oxidálódnak: 2I---2e─→I2 A keletkező jód reakcióba lép a mintában lévő vízzel. Végpontját dupla platinaelektródák jelzik. Amikor az elektrolitban a jódkoncentráció visszatér az eredeti koncentrációhoz, az elektrolízis leáll. Ezután Faraday elektrolízis törvénye szerint: számítsa ki a vizsgálandó minta nedvességtartalmát.
