更新时间:2026-06-03
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1.卡尔费休水分测定仪:
卡尔费休法简称费休法,是1935年卡尔费休(KarlFischer)提出的测定水分的容量分拆方法。费休法是测定物质水分的各类化学方法中,对水Z为专一、Z为准确的方法。虽属经典方法但经过近年改进,提高了准确度,扩大了测量范围,已被列为许多物质中水分测定的标准方法。
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:
I2十SO2十2H2O=2HI十H2SO4
上述反应是可逆的。为了使反应向正方向移动并定量进行,须加入碱性物质。实验证明,吡啶是Z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。
2.红外水分仪:
红外线加热机理:当远红外线辐射到一个物体上时,可发生吸收、反射和透过。但是,不是所有的分子都能吸收远红外线的,只有对那些显示出电的J性分子才能起作用。水、有机物质和高分子物质具有强烈的吸收远红外线的性能。当这些物质吸收远红外线辐射能量并使其分子,原子固有的振动和转动的频率与远红外线辐射的频率相一致时,J容易发生分子、原子的共振或转动,导致运动大大加剧,所转换成的热能使内部升高温度,从而使得物质迅速得到软化或干燥。
一般的加热方法是利用热的传导和对流,需要通过媒质传播,速度慢,能耗大,而远红外线加热是用热的辐射,中间无需媒质传播。同时,由于辐射能与发热体温度的4次方成正比,因此,不仅节约能源而且速度快、效率高。此外,远红外线具有一定的穿透能力,由于被加热干燥的物质在一定深度的内部和表层分子同时吸收远红外辐射能,产生自发热效应,使溶剂或水分子蒸发,发热均匀,从而避免了由于热胀程度不同而产生的形变和质变,使物质外观、物理机械性能、牢度和色泽等保持完好。
红外线水分测定仪主要由红外辐射加热器和电子天平确定其精度和稳定性.
红外辐射加热器:钨丝真空管可辐射近红外线,碳化硅属长波长的远红外辐射加热器,石英玻璃和陶瓷红外加热器能辐射中红外线。
红外线水分测定仪水分测定基准的标准测定法的「干燥减量法」J其类似的加热干燥、质量测定的红外线水分仪。标准测定法的「干燥减量法」也被称之为(105°C 5小时法)、(135°C 3小时法)等,通过在干燥机中放入样品进行长时间的加热干燥,来J确的测定干燥前与干燥之后的质量变化,以此计算出水分量。为此,需要测定人员对设备和技术非常精通。由于测定需要较长的时间,因此快速测定大量的样品比较困难。所以,对于高准确度的针对多种多样的样品进行测定而言,除红外线水分计之外不作他想。虽然也有一些其他的电气以及光学的测定方法,但是,都属于限定测定对象的专用仪器。从通用性的角度而言,都远不及红外水分计。
适用范围:可以测定谷物、淀粉、面粉、干面、酿造品、海产品、鱼类加工品、食用肉类加工品、调料、点、心、乳制品、干燥食品、植物油等食品相关物品,药品、矿石砂、焦碳、玻璃原料、水泥、化学肥料、纸、纸浆、棉、各种纤维等的工业制品等。
3.露点水分仪
露点水分测定仪操作简便,仪器不复杂,所测结果一般令人满意,常用于Y久性气体中微量水分的测定。但此法干扰较多,一些易冷换气体特别在浓度较高时会比水蒸气先结露产生干扰。
4.微波水分仪:
微波水分测定仪利用微波场干燥样品,加速了干燥过程,具有测量时间短,操作方便,准确度高、适用范围广等特点,适用于粮食、造纸、木材、纺织品和化工产品等的颗粒状、粉末状及粘稠性固体试样中的水分测定,还可应用于石油、煤油及其他液体试样中的水分测定。
5.库仑水分仪:
库仑水分测定仪常用来测定气体中所含水分。此法操作简便,应答迅速,特别适用于测定气体中的痕量水分。如果用一般的化学方法测定,则是非常因难的事情。但电解法不宜用于碱性物质或共轭双烯烃的测定。
露点湿度知识补充如下:
湿度理论上听起来很简单——毕竟,它只是对空气中水汽含量的度量。然而,并非所有人都了解不同湿度参数之间的关系,或者湿度如何随温度和气压变化。本文旨在以通俗化的语言介绍几个关键湿度参数,同时阐述它们在不同工业应用中的重要作用。
为什么了解湿度很重要?
大多数工程师都能测量湿度,但并非所有人都了解不同湿度参数之间的相关关系,以及这些参数如何随温度和气压变化。如果在这些方面犯错误,即使是看似微小的错误,都有可能导致重大工艺影响,例如产品质量下降、能源浪费或不合规。
湿度测量不准确的后果会因应用场景而异。下面是一些应用示例,以及测量不准确可能带来的问题:
暖通空调与楼宇自动化:舒适度降低、室内空气质量下降、能效降低
洁净室(医药、生物技术、半导体领域):监管不合规、产品安全风险
半导体制造:制造良率下降
电池生产及干燥室:安全风险、性能下降、制造良率降低
食品和饮料:产品一致性差、污染
压缩空气系统:冷凝和腐蚀
每位工程师都应了解的关键湿度概念
无论哪个行业,对湿度水平的误判都会导致控制决策失误,包括过度干燥、增加能源成本、低估冷凝风险和产品变质。那么,如何准确测量湿度?下文便是您需要了解的简要说明。
相对湿度 (RH)
RH 是湿度单位,但仍常被误解。RH 主要受温度影响——“相对湿度"中的“相对"就是指的空气中现有水汽量与当前温度下空气所能容纳的最大水汽量的比例。RH 以百分比表示,即水汽分压与饱和压力的比值。
Equation
pw = 水汽分压
pws = 饱和水汽压
当 RH 达到 100%,也就是空气中能容纳的最大水分含量时,如果水分继续增加,多余的水分就必须通过冷凝转化为液态水或冰。当空气中没有水汽时,无论温度如何,RH 都会是 0%。这是因为饱和气压主要受温度影响,温度升高,饱和气压也会上升。也就是说,即使湿度保持不变,RH 也会随着温度升高而下降。
真实环境中的 RH:室外温度为 -14 °C,相对湿度为 60%。当进入办公楼的空气被加热至 +21 °C,但空气中的水分含量保持不变时,正常的通风系统都不会进行加湿或除湿。这是因为加热时水汽的饱和气压上升,空气中能容纳的最大水汽含量也会增加。由于水汽分压未发生变化,RH 会降至 5%,这通常意味着空气过于干燥,容易引起不适。
为什么依赖 RH 可能会导致判断失误:RH 主要受温度影响,即便是细微的温度变化也会导致 RH 大幅波动,而湿度实际上并未改变。这是因为 RH 反映的是空气在当前温度下接近饱和的程度,而不是实际的水分含量。故而,如果将 RH 作为独立参数使用,就会具有误导性。在极其干燥的加压环境中(如压缩空气系统中),RH 几乎没有参考价值,因为所有相关数值都极低(通常低于 1 %RH),导致分辨率差,无法准确区分压缩空气质量。
露点 (Td) 和霜点 (Tf))
露点温度是仅次于相对湿度的常用湿度参数。简而言之,露点温度就是必须将空气冷却到水汽饱和状态时的温度。在这一节点上,多余的水分会开始冷凝。不同于 RH 的是,露点温度不受环境温度影响,而是与空气中的水分含量相关,并且总是低于或等于实际温度。
当露点温度低于 0 °C 时,为了更精确地表述,我们会将其称为霜点 (Tf),此时水分将以冰的形式沉积,而不再是液态水。实践中,这两个术语常会交叉使用,仪表通常会报告“露点/霜点"(Td/f) 的合并值。
露点温度受气压影响,气压越高,露点温度越高。在正常大气条件下,露点温度不会超过 100 °C,因为在 100 °C 时,空气将由水汽组成。要进一步增加水分含量,必须相应增加水汽密度和气压。在半导体工艺等特殊应用中,为了提高材料的干燥效果,会使用真空,此时露点可以低至 –80 °C,约相当于 1 ppm 的水汽。
当不同温度下的饱和水汽压是已知变量时,可以根据 RH 和温度来计算露点。相反,如果已知露点和温度/RH,也可以计算出缺少的变量。露点是低湿度水平下的测量指标。测量中的不确定性会传递到所计算出的湿度参数中。因此,当湿度水平非常低时,直接测量露点通常更为准确,因为由 RH 和温度计算得出的露点可能与精确值相去甚远。

