Prinsip pengukuran pengukur kelembaban volumetrik dan pengukur kelembaban coulomb
Pengukur kelembaban volumetrik menghitung kadar air dengan mengukur volume reagen Karl-Fischer yang dikonsumsi selama reaksi.
Saat mengukur kadar air dengan metode volumetrik Karl Fischer, metode ini terutama didasarkan pada reaksi elektrokimia: I2+2eó2I- Ketika I2 dan I- ada dalam larutan sel reaksi pada saat yang sama, reaksi berlangsung secara bersamaan pada ujung positif dan negatif elektroda, yaitu pada elektroda yang satu I2 tereduksi, dan pada elektroda yang lain I- teroksidasi, sehingga timbul arus antara kedua elektroda tersebut. Jika hanya I- dan tidak ada I2 dalam larutan, maka tidak ada arus yang mengalir di antara kedua elektroda. Reagen Karl-Fischer mengandung bahan aktif seperti piridin dan yodium. Ketika dimasukkan ke dalam tangki reaksi, reaksi kimia berikut akan terjadi dengan air dalam larutan yang akan diuji:
H2O＋SO2＋I2＋3C5H5N→2C5H5N·HI＋C5H5N·SO3
C5H5N·JADI3+CH3OH→C5H5N·HSO4CH3
C5H5N·HI → C5H5N·H++I- Reaksi ini berlanjut, mengonsumsi air terus menerus dan menghasilkan I-, hingga titik akhir titrasi reaksi, saat air habis. Pada saat ini, hanya jika terdapat sedikit reagen Karl Fischer yang tidak bereaksi dalam larutan, I2 dan I- dapat muncul secara bersamaan. Larutan antara dua elektroda platina mulai menghantarkan listrik, dan titik akhir ditunjukkan oleh arus, dan titrasi berhenti. Kandungan air dalam larutan dikalibrasi dengan mengukur volume (kapasitas) reagen Karl Fischer yang dikonsumsi.
Prinsip pengukuran metode Karl Fischer coulomb (metode koulometri)
Pengukur kelembaban koulometri menghitung kadar air dengan mengukur arus yang melewati proses reaksi.
Metode koulometri didasarkan pada kenyataan bahwa setelah sampel dilarutkan dalam elektrolit yang mengandung pelarut khusus yang mengandung sejumlah yodium, air mengkonsumsi yodium. Namun, yodium yang dibutuhkan tidak lagi dititrasi dengan pereaksi yang mengandung yodium yang telah dikalibrasi, melainkan melalui elektrolisis. Dalam prosesnya, ion iodida dalam larutan dioksidasi menjadi yodium di anoda: 2I---2e─→I2 Yodium yang dihasilkan bereaksi dengan air dalam sampel. Titik akhirnya ditunjukkan dengan elektroda platina ganda. Ketika konsentrasi yodium dalam elektrolit kembali ke konsentrasi semula, elektrolisis dihentikan. Kemudian menurut hukum elektrolisis Faraday: hitung kadar air sampel yang akan diuji.
