A térfogati és coulomb nedvességmérők elve
A térfogati nedvességmérő a reakciófolyamat során elfogyasztott Karl Fischer reagens térfogatának mérésével számítja ki a víztartalmat.
A víztartalom meghatározására Karl Fischer térfogati módszerrel a fő alap az elektrokémiai reakció: ha a reakciótartály oldatában I2+2e ó 2I - van jelen, a reakció egyszerre megy végbe a pozitív és a negatív oldalon. Az elektróda végei, vagyis az egyik elektródán I2 redukálódik, a másik elektródán pedig I - oxidálódik, így a két elektróda között áram folyik át. Ha az oldatban egyszerre csak I - és nincs I2, akkor a két elektróda között nem folyik áram. A Karl Fischer-reagens olyan aktív összetevőket tartalmaz, mint a piridin és a jód, amelyek a következő kémiai reakciókon mennek keresztül a tesztoldatban lévő vízzel, amikor a reakciómedencébe csepegtetik:
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 az I előállításához - a titrálási reakció végéig, amikor a víz elfogy. Ezen a ponton nyomnyi mennyiségű el nem reagált Karl Fischer reagens van jelen az oldatban, ami lehetővé teszi az I2 és I- egyidejű jelenlétét. A két platinaelektróda közötti oldat elektromos áramot kezd vezetni, elérve az áram által jelzett végpontot, és a titrálás leáll. Így az oldat víztartalmát az elfogyasztott Karl Fischer reagens térfogatának (térfogatának) mérésével kalibráljuk.
A Karl Fischer Coulomb módszer mérési elve (elektromos mennyiségi módszer)
A Coulomb nedvességmérő a reakciófolyamaton áthaladó áram mennyiségének mérésével számítja ki a víztartalmat.
Az elektrokémiai módszer azon alapul, hogy a mintát egy speciális, bizonyos mennyiségű jódot tartalmazó oldószert tartalmazó elektrolitban oldják, majd a víz jódot fogyaszt. A szükséges jódot azonban már nem titrálják kalibrált jódtartalmú reagensekkel. Ehelyett az elektrolízis folyamata során az oldatban lévő jódionokat jóddá anodizálják: 2I --2e -- → I2, és a keletkező jód reakcióba lép a mintában lévő vízzel. A végpontot kettős platinaelektróda jelzi. Amikor az elektrolitban a jódkoncentráció visszatér az eredeti koncentrációhoz, állítsa le az elektrolízist. Ezután a Faraday-féle elektrolízistörvény szerint számítsa ki a vizsgálandó minta nedvességtartalmát.
