一、容量法卡爾費休水分測定儀

 

工作原理：通過手動或自動滴定管向樣品中定量注入已知濃度的卡爾費休試劑（含碘、二氧化硫、吡啶等），當試劑與樣品中的水分完全反應（化學計量比1:1）時，根據消耗的試劑體積計算水分含量（公式：水分質量=試劑濃度×消耗體積）。

 

優點：

 

適用范圍廣

 

可檢測水分含量范圍寬（通常0.001%~100%），既能測微量水分（如有機溶劑），也能測高水分樣品（如食品、化妝品）。

 

對樣品類型兼容性強，固體、液體、氣體樣品均可檢測（固體需溶解或分散，氣體需通過干燥管導入）。

 

成本較低

 

設備初期購置成本相對較低，尤其手動或半自動型號價格親民。

 

卡爾費休試劑（滴定劑）成本較低，且可根據樣品特性選擇不同類型試劑（如無吡啶型、醛酮專用型）。

 

操作靈活

 

可通過調整試劑濃度適應不同水分含量樣品（高水分樣品用低濃度試劑，微量水分用高濃度試劑）。

 

對樣品基質耐受性較好，若樣品含少量干擾物質（如弱還原性物質），可通過添加屏蔽劑消除影響。

 

缺點：

 

精度受操作影響大

 

手動滴定依賴操作人員判斷終點（如目視指示劑變色），誤差較大；自動型號雖有電極判斷終點，但仍可能因樣品顏色深、渾濁導致終點誤判。

 

試劑濃度會隨時間變化（尤其易吸收空氣中水分），需定期標定，增加操作步驟。

 

效率較低

 

滴定過程耗時較長（通常5~30分鐘/樣品），不適合大批量樣品快速檢測。

 

高水分樣品需消耗大量試劑，滴定管需頻繁補充，操作繁瑣。

 

對樣品溶解性要求高

 

固體樣品需完全溶解于滴定溶劑（如甲醇），否則反應不充分，導致結果偏低；難溶性樣品需額外處理（如加熱、攪拌），增加操作復雜度。

 

二、庫侖法卡爾費休水分測定儀

 

工作原理：無需手動注入試劑，而是通過電解池內的卡爾費休電解液（含碘離子），在電極上電解產生碘（反應式：2I?-2e?→I?），生成的碘與樣品中的水分實時反應，根據電解消耗的電量計算水分含量（1摩爾水對應2摩爾電子，即10.72庫侖電量）。

 

優點：

 

檢測精度高

 

電量計量精準，可檢測微量水分（通常0.0001%~1%），適合高純度物質（如藥品、有機溶劑）的水分分析，誤差可低至±0.1μg。

 

自動電解生成碘，無需標定試劑濃度，減少人為誤差，終點判斷由電極自動監測（電位突躍），穩定性更好。

 

檢測速度快

 

電解過程與反應同步進行，單次檢測時間短（通常1~5分鐘/樣品），適合小批量微量水分樣品的快速分析。

 

試劑消耗少

 

電解液可重復使用（僅需定期補充因反應消耗的成分），長期使用成本較低，尤其適合微量檢測場景。

 

缺點：

 

適用范圍窄

 

僅適合水分含量極低的樣品（通常≤1%），高水分樣品會導致電解時間過長、電解液失效快，且誤差增大。

 

對樣品基質敏感，若含強氧化性（如硝酸）、強還原性物質（如維生素C）、重金屬離子等，會干擾電解反應，導致結果失真。

 

設備成本高

 

庫侖法儀器因需高精度電解系統和電量計量模塊，初期購置成本顯著高于容量法（通常是容量法的2~5倍）。

 

操作要求嚴格

 

電解液對環境濕度敏感（需在干燥環境中操作，濕度＞60%易導致結果偏高），且需定期更換（尤其檢測含醛酮類樣品時，電解液易失效）。

 

固體樣品需完全溶解且不沉淀，否則會覆蓋電極表面，影響電解效率和終點判斷。