Princip for volumetriske og Coulomb fugtmålere
Den volumetriske fugtmåler beregner vandindholdet ved at måle mængden af Karl Fischer-reagens, der forbruges under reaktionsprocessen.
Når man bruger Karl Fischer volumetriske metode til at bestemme vandindholdet, er hovedgrundlaget den elektrokemiske reaktion: når I2+2e ó 2I - er til stede i reaktionstankens opløsning, sker reaktionen samtidigt ved den positive og negative ender af elektroden, det vil sige, at I2 reduceres på den ene elektrode og I - oxideres på den anden elektrode, så der går en strøm mellem de to elektroder. Hvis der kun er I - og ingen I2 til stede samtidigt i opløsningen, løber der ingen strøm mellem de to elektroder. Karl Fischer-reagenset indeholder aktive ingredienser såsom pyridin og jod, som kan gennemgå følgende kemiske reaktioner med vand i testopløsningen, når det tabes i reaktionspuljen:
H2O+SO2+I2+3C5H5N → 2C5H5N · HI+C5H5N · SO3
C5H5N · SO3+CH3OH → C5H5N · HSO4CH3
C5H5N · HI → C5H5N · H++I - Denne reaktion fortsætter, idet den kontinuerligt forbruger vand for at generere I - indtil slutningen af titreringsreaktionen, hvor vandet er forbrugt. På dette tidspunkt er der en spormængde af uomsat Karl Fischer-reagens til stede i opløsningen for at tillade den samtidige tilstedeværelse af I2 og I-. Opløsningen mellem de to platinelektroder begynder at lede elektricitet, når endepunktet angivet af strømmen, og titreringen stopper. Vandindholdet i opløsningen kalibreres således ved at måle volumen (volumen) af forbrugt Karl Fischer-reagens.
Måleprincippet i Karl Fischer Coulomb-metoden (elektrisk kvantitetsmetode)
Coulomb fugtmåler beregner vandindholdet ved at måle mængden af strøm, der passerer gennem reaktionsprocessen.
Den elektrokemiske metode er baseret på at opløse prøven i en elektrolyt indeholdende et specielt opløsningsmiddel indeholdende en vis mængde jod, hvorefter vand forbruger jod. Det nødvendige jod titreres dog ikke længere ved hjælp af kalibrerede jodholdige reagenser. I stedet bliver jodionerne i opløsningen gennem elektrolyseprocessen anodiseret til jod: 2I --2e -- → I2, og det producerede jod reagerer med vandet i prøven. Slutpunktet er angivet med en dobbelt platinelektrode. Når jodkoncentrationen i elektrolytten vender tilbage til den oprindelige koncentration, stop elektrolysen. Beregn derefter, ifølge Faradays elektrolyselov, fugtindholdet i prøven, der skal testes.
