卡尔费休水分测定仪原理及注意事项

常见水分测定方法的原理及其优缺点见下表：

• 卡尔费休法基本原理为式(1)，即碘将二氧化硫氧化为三氧化硫过程需要水分的参与。

• 注意，式(1)反应为可逆反应，为使其向正反应方向进行完全，在卡氏液中加入无水吡啶，使得式(1)反应产物HI与SO 3 被定量吸收，形成氢碘酸吡啶和硫酸酐吡啶，如式(2)。

• 然而，式(2)反应产物硫酸酐吡啶不稳定，可与水发生副反应，因此加入无水甲醇，形成稳定的甲基硫酸氢吡啶，如式(3)。

• 吡啶和甲醇还可作为反应溶剂。

称取碘(置硫酸干燥器内48小时以上)110g，置干燥的具塞锥形瓶(或烧瓶)中，加无水吡啶160ml，注意冷却，振摇至碘全部溶解，加无水甲醇300ml，称定重量，将锥形瓶(或烧瓶)置冰浴中冷却，在避免空气中水分侵人的条件下，通入干燥的二氧化硫至重量增加72g，再加无水甲醇使成1000ml，密塞，摇匀，在暗处放置24小时。

上述卡氏滴定液各化合物摩尔比：碘：二氧化硫：无水吡啶 = 1.0 :2.6 : 4.7；

式(3)水与各化合物作用的摩尔比：水：碘：二氧化硫：甲醇：吡啶 = 1 : 1 : 1 : 1 : 3

由此：卡氏液中二氧化硫过量，而碘则完全反应。为何不是碘过量呢？这与卡氏滴定的终点指示方法有关。

按照计算水分方法的原理不同，分为库仑法和容量法。

• 适用于各种形态的样品，可加入适当地萃取溶剂加速水分的释放。

• 一般要求加入的样品消耗卡氏滴定仪滴定管体积的10%~90%的滴定液，测量结果较为准确。

• 卡氏滴定过程最佳pH范围为5~7，若因强酸强碱性化合物的加入使得滴定液pH发生显著改变，可通过加入缓冲盐改善。

• 若样品与卡氏液中的碘等化合物发生副反应，可通过干燥炉加热间接将水分带入滴定液中，避免样品直接加入到滴定液。

• 检查仪器气密性

• 更换分子筛(建议至少每两周跟换一次，200~300℃干燥24h可重复利用)

• 卡氏滴定液长期不使用造成不均匀，反复吸排液混匀

故障2：测定完成漂移值高

• 样品水分释放不完全，可增加萃取时间，或加入溶剂辅助水分释放

故障3：滴定无法结束

• 样品与卡氏液发生副反应

• 滴定杯密封性差

• 指示电极被污染物包裹(可用适当溶剂清洗)

参考文献：Kitamura S，Koda S，Miyamae A，et al. Dehydration effect on the stability of cefixime trihydrate [J].International Journal of Pharmaceutics，1990，59(3):217-224.