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卡尔费休水当量计算公式

利用卡尔费休法测定物质中水分是一种重要而灵敏的化学分析

方法,但除了有一个非常好的测定仪器外,必须对测定的物质中有无干

扰物质存在,根据物质中水分的含量确定适当的进样量,克服各种影响

测定精度的因素,细心操作,才能得到好的测定结果。1935年卡尔－费

休（KarlFischer）首先提出了利用容量分析测定水分的方法，这种方

法即是GB6283《化工产品中水分含量的测定》中的目测法。目测法

只能测定无色液体物质的水分。后来，又发展为电量法。随着科技的

发展，继而又将库仑计与容量法结合起来推出库仑法。这种方法即是

GB7600《运行中变压器油水分含量测定法（库仑法）》中的测试方

法。分类目测法和电量法统称为容量法。卡氏方法分为卡氏容量法和

卡氏库仑法两大方法。两种方法都被许多国家定为标准分析方法，用

来校正其他分析方法和测量仪器。

卡氏库仑法测定水分是一种电化学方法。其原理是仪器的电解池

中的卡氏试剂达到平衡时注入含水的样品，水参与碘、二氧化硫的氧

化还原反应，在吡啶和甲醇存在的情况下，生成氢碘酸吡啶和甲基硫

酸吡啶，消耗了的碘在阳极电解产生，从而使氧化还原反应不断进行，

直至水分全部耗尽为止，依据法拉第电解定律，电解产生碘是同电解

时耗用的电量成正比例关系的。其反应如下：

H2O+I2+SO2+3C5H5N→2C5H5N·HI+C5H5N·SO3

C5H5N·SO3+CH3OH→C5H5N·HSO4CH3

在电解过程中,电极反应如下:

阳极:2I--2e→I2

费休法属碘量法，其基本原理是利用碘氧化二氧化硫时，需要—

定量的水参加反应：

I2+SO2+2H2O→2HI+H2SO4

上述反应是可逆的。当硫酸浓度达到0.05%以上时，即能发生逆

反应。如果我们让方程按照一个正方向进行，需要加入适当的碱性物

质以中和反应过程中生成的酸。在体系中加入吡啶，这样就可使反应

向右进行。实验证明，吡啶是最适宜的试剂，同时吡啶还具有可与碘

和二氧化硫结合以降低二者蒸气压的作用。因此，试剂必须加进甲醇

或另一种含活泼OH基的溶剂，使硫酸酐吡啶转变成稳定的甲基硫酸

氢吡啶。

卡尔费休·水分测定法是以甲醇为介质以卡氏液为滴定液进行样

品水分测量的一种方法。此方法操作简单，准确度高，广泛应用于医

药、石油、化工、农药、染料、粮食等领域。尤其适用于遇热易被破

坏的样品，不仅测出自由水,也可测出结合水，常被作为水分特别是

痕量水分的标准分析方法。但不适于含VC等强还原物的样品。

卡尔费休试剂是一种测定某些物质中微量水份用的试剂，其成份

有：甲醇、吡啶、碘、二氧化硫。终点判定方法有目测法和电位法两

种。

主要成分有I2，SO2，C5H5N，CH3OH

卡尔费休法的基本原理是I2氧化SO2时，需要定量的H2O

I2+SO2+2H2O=2HI+H2SO4

此反应是可逆反应，要使反应正向进行，需要加入适当的碱性物

质中和反应产生的酸，吡啶（C5H5N）可满足此要求，加入甲醇可避

免副反应发生

卡尔费休试剂因含有I2而显棕色，当I2，SO2，H2O反应后，I2

棕色褪去。

此法以棕色出现为滴定终点

卡尔费休法是非水滴定法，所有容器都需干燥，1L卡尔费休试

剂在配制和保存过程中若混入6g水，试剂就会失效。

卡尔费休试剂是测定有机物中微量水分的试剂，故又称水试剂，

也称卡氏试剂。初始的水试剂主要由碘，二氧化硫，甲醇，吡啶按一

定比例配制而成。这种试剂有恶臭而且有很大的毒性，稳定性差，保

存期在三个月内，而且不适用醛，酮类有机物的测定，用户带来储存，

使用上的不便。随着全自动卡氏分析仪的问世，对卡氏试剂要求也相

应提高。所以人们纷纷研制各种类型的水试剂，由于水试剂的型号，

表示方法各异，使用时，一定要看各厂家的详细说明。

卡尔费休试剂：

单组：无吡啶F≥3500ml

甲乙液：无吡啶F≥3500ml*2

A+B液：无吡啶F≥3500ml*2

阴极:I2+2e→2I-

2H++2e→H2↑

从以上反应中可以看出，即1摩尔的碘氧化1摩尔的二氧化硫，

需要1摩尔的水。所以是1摩尔碘与1摩尔水的当量反应，即电解碘

的电量