Princip coulometrického analyzátoru vlhkosti Karl Fischer
1. V roce 1935 Karl Fischer poprvé navrhl metodu měření vlhkosti objemovou analýzou, což je vizuální metoda v GB6283 "Stanovení obsahu vlhkosti v chemických produktech". Vizuální metodou lze stanovit pouze obsah vody v bezbarvých kapalných látkách. Později se z toho vyvinula metoda elektřiny. S rozvojem vědy a techniky se coulombův metr a objemová metoda spojily a zahájily coulombovu metodu. Tato metoda je zkušební metodou v GB7600 "Stanovení obsahu vlhkosti v transformátorovém oleji v provozu (coulometrická metoda)". Klasifikační vizuální metoda a elektrická metoda se souhrnně označují jako kapacitní metoda. Karl Fischerova metoda se dělí na dvě metody: Karl Fischer volumetrickou metodu a Karl Fischer Coulombovu metodu. Obě metody jsou v mnoha zemích označovány jako standardní analytické metody pro kalibraci jiných analytických metod a měřicích přístrojů.
2. Karl Fischer Coulombova metoda je elektrochemická metoda pro stanovení vlhkosti. Princip spočívá v tom, že když Karl Fischerovo činidlo v elektrolytické cele přístroje dosáhne rovnováhy, vstříkne se vzorek obsahující vodu, redoxní reakce vodního ženšenu, jódu a oxidu siřičitého v přítomnosti pyridinu a methanolu vytvoří pyridiniumhydrojodát a pyridiniummethylsulfát a spotřebovaný jód se elektrolyzuje na anodě, takže redoxní reakce pokračuje až do úplného vyčerpání vody. Podle Faradayova zákona elektrolýzy je jód vyrobený elektrolýzou úměrný elektrické energii spotřebované při elektrolýze. Reakce je následující:
H2O plus I2 plus SO2 plus 3C5H5N→2C5H5N?HI plus C5H5N?SO3
C5H5N=SO3 plus CH3OH -> C5H5N>HS04CH3
Během elektrolýzy je reakce elektrody následující:
Anoda: 2I--2e→I2
Katoda: I2 plus 2e→2I-
2H plus plus 2e→H2↑
Z výše uvedené reakce je patrné, že 1 mol jodu oxiduje 1 mol oxidu siřičitého a vyžaduje 1 mol vody. Jedná se tedy o ekvivalentní reakci 1 molu jódu a 1 molu vody, to znamená, že elektřina pro elektrolýzu jódu je ekvivalentní elektřině pro elektrolýzu vody. Elektrolýza 1 molu jódu vyžaduje 2 × 96493 coulombů elektřiny a elektrolýza 1 milimolu vody vyžaduje 96493 miliocoulombů elektřiny.
