Princip volumetrijskih i kulonskih mjerača vlage
Volumetrijski mjerač vlage izračunava sadržaj vode mjerenjem volumena Karl Fischer reagensa utrošenog tijekom procesa reakcije.
Kada se koristi Karl Fischerova volumetrijska metoda za određivanje sadržaja vode, glavna osnova je elektrokemijska reakcija: kada je I2+2e ó 2I - prisutan u otopini reakcijskog spremnika, reakcija se odvija istovremeno na pozitivnom i negativnom krajevima elektrode, odnosno I2 se reducira na jednoj elektrodi, a I - oksidira na drugoj elektrodi, pa između te dvije elektrode prolazi struja. Ako je u otopini istovremeno prisutan samo I - i nema I2, između dviju elektroda ne teče struja. Karl Fischerov reagens sadrži aktivne sastojke kao što su piridin i jod, koji mogu proći kroz sljedeće kemijske reakcije s vodom u ispitnoj otopini kada se ispuste u reakcijsku zbirku:
H2O+SO2+I2+3C5H5N → 2C5H5N · HI+C5H5N · SO3
C5H5N · SO3+CH3OH → C5H5N · HSO4CH3
C5H5N · HI → C5H5N · H++I - Ova reakcija se nastavlja, uz kontinuiranu potrošnju vode za stvaranje I - do kraja reakcije titracije, kada se voda potroši. U ovom trenutku postoji trag neizreagiranog Karl Fischer reagensa prisutnog u otopini kako bi se omogućila istovremena prisutnost I2 i I -. Otopina između dviju platinastih elektroda počinje provoditi struju, dostižući krajnju točku naznačenu strujom i titracija se zaustavlja. Tako se sadržaj vode u otopini kalibrira mjerenjem volumena (volumena) utrošenog Karl Fischer reagensa.
Princip mjerenja metode Karl Fischer Coulomb (metoda električne količine)
Coulombov mjerač vlage izračunava sadržaj vode mjerenjem količine struje koja prolazi kroz reakcijski proces.
Elektrokemijska metoda temelji se na otapanju uzorka u elektrolitu koji sadrži posebno otapalo koje sadrži određenu količinu joda, a zatim voda troši jod. Međutim, potrebni jod više se ne titrira pomoću kalibriranih reagensa koji sadrže jod. Umjesto toga, kroz proces elektrolize, ioni joda u otopini anodiziraju se u jod: 2I --2e -- → I2, a proizvedeni jod reagira s vodom u uzorku. Krajnja točka je označena dvostrukom platinastom elektrodom. Kada se koncentracija joda u elektrolitu vrati na početnu koncentraciju, zaustavite elektrolizu. Zatim, prema Faradayevom zakonu elektrolize, izračunajte sadržaj vlage u uzorku koji se ispituje.
