1、化学化学(3)(3)班班 周加才周加才 0308109803081098痕量水分析定义 痕量水分分析通常是指痕量水分分析通常是指样品中含水量在千分之一以样品中含水量在千分之一以下，特别是在百万分之几数下，特别是在百万分之几数量级的水分分析。量级的水分分析。痕量水分分析的意义痕量水分分析的意义l防止设备的腐蚀防止设备的腐蚀;l水分与金属设备的腐蚀关系极大，包括水分与金属设备的腐蚀关系极大，包括化学腐蚀和电化学腐蚀化学腐蚀和电化学腐蚀;l痕量水分对一些化学反应也有影响痕量水分对一些化学反应也有影响;l防止水分冻结而堵塞管道，保证电气系防止水分冻结而堵塞管道，保证电气系统的绝缘性能等统的绝缘性能等;
2、l在科研和生产上的其他作用。在科研和生产上的其他作用。 因而在许多生产过程中都要严格地控制和监测水分。因而在许多生产过程中都要严格地控制和监测水分。固体中水分的类别固体中水分的类别水分的类别水分的类别特征特征湿水湿水简单机械地附着水，与物质的性质无关简单机械地附着水，与物质的性质无关吸着水分吸着水分在一定条件下附着的水，与物质的性质有关在一定条件下附着的水，与物质的性质有关化合水分化合水分化学结合水化学结合水全水分全水分湿分湿分+吸着水分吸着水分总水分总水分湿分湿分+吸着水分吸着水分+化合水化合水卡尔卡尔费休法（费休法（ Kar Fischer ） 多年来，费休法广泛地应用于各种液体，固体及一
3、些气体样品中水分的测定，均给出满意的结果。在很多场合下，常被作为水分特别是ppm级痕量水分的确定标准分析方法，用以校正其他的测定方法。 基本原理NI2+NSO2+N+H2O2NNHI+SO2ONSO2O+ CH3OHNHSO4 CH3卡尔费休（Kar Fischer）所提出的含碘、二氧化硫、吡啶及甲醇四种成分的试剂，现通称卡尔费休试剂。上式中只有第上式中只有第1式对水是专一的，式对水是专一的，2式在无甲醇式在无甲醇的情况下，一些含活泼氢的化合物，包括水，的情况下，一些含活泼氢的化合物，包括水，都能与都能与 反应，如：反应，如：NSO2ONSO2O+ H2ONHSO4 H可见在无甲醇情况下，试剂
4、不稳定，对可见在无甲醇情况下，试剂不稳定，对水反应不专一。因此，费休试剂都包括水反应不专一。因此，费休试剂都包括有甲醇或另一种含活泼氢的溶剂。由此有甲醇或另一种含活泼氢的溶剂。由此得到的费休试剂中，每摩分子碘与每摩得到的费休试剂中，每摩分子碘与每摩分子水相当。分子水相当。试剂的配制与标定l通常所用试剂只有碘严格依照化学计量。克分子比常取碘：二氧化硫：吡啶=1：3：10。l试剂可按下述方法配制：将63克分析纯的碘溶解在110mL无水吡啶中，冷却，在无搅拌情况下通往SO2使其增重32克，静置3min，然后用无水甲醇冲稀到500mL。 v费休试剂由于其强的反应性能，容易引起一些副反应，同时也易为环境
5、湿度所污染，所以必须经常标定。v由于费休试剂对水分十分敏感，在配制、贮存和使用时要特别注意防止从环境中吸湿；此外在滴定及存放试剂时都要经过装有干燥剂的系统才能与大气相通。v此外，在滴定期时还应避光，因为光照射试剂及被滴定液所产生碘的量足以使滴定结果有显著误差。终点的确定终点的确定方法目视滴定电位滴定永停点滴定法电量法A、目视法l黄色变为铬黄，最后由于过量的碘而呈棕黄色。（目视法对一些有色溶液难以指示）B、永停点滴定法VGEKR1R2C 永停点滴定装置电路示意图E：干电池 K：开头 R1：高电阻（10万欧姆） V：毫伏表R2：可变电阻（1千欧姆）G：检流计（8.0*10-8A） C：滴定池 在水
6、分的卡尔费休法痕量分析时，前述目视终点不明显，采用“永停点”电流分析法和电量法决定终点比较灵敏。VGEKR1R2CNI2+NSO2+N+H2O2NNHI+SO2OI2 + 2e2I-干扰物质 费休试剂能用于测定几乎所有的有机物中的水费休试剂能用于测定几乎所有的有机物中的水分，只有少数物质干扰。但是在测定无机物中分，只有少数物质干扰。但是在测定无机物中水分时干扰就比较多。归纳起来，干扰物质主水分时干扰就比较多。归纳起来，干扰物质主要有以下几种：要有以下几种：n1 1）能与费休试剂反应生成水者）能与费休试剂反应生成水者n2 2）能还原碘者）能还原碘者 n3 3）将碘化物氧化为碘者）将碘化物氧化为碘
7、者 n4 4）弱的含氧酸盐）弱的含氧酸盐表一 不干扰费休法测定的有机物 类 别 举 例酸羟酸、羟基酸、氨基酸、磺酸醇一元醇、多元醇、酚酯羟酸酯、正酸酯、氨基甲酸酯、内酯、无机酸酯稳定羟基化合物糖、甲醛、三氯乙醛、二苯基乙二酮、二苯乙醇酮缩醛、醚缩甲醛、二乙醚烃类饱和及不饱和直链及芳烃酸酐、酰卤乙酸酐、苯甲酰氯过氧化合物过氧化氢、二烷基过氧化物含氮化全物胺、酰胺卤化物卤代烷含硫化全物硫化物、硫氰酸盐、硫醚、黄原酸盐、二硫化氨基甲酸酯表二 不干扰费休法测定的无机物 类 别 举 例有机酸盐无机酸盐酸性氧化物SiO2，Al2O3无机酸、酸酐 SO2，HI，HF，HNO3，HCN，H2SO4，HSO3N
8、H242424,NaHSOCaClPOHNH75636442324222343,)(,)(,)(OHCNaOHNaCOOCCHUOOCKOOCCHBaSOCHNa表三 有干扰的有机化合物类别干扰的性质活泼羰基化合物形成缩醛过氧化氢与试剂 中的二氧化硫反应搞环血酸被碘定量氧化醌被HI定量还原硫醇 被碘定量氧化二酰基过氧化物被HI还原表四 有干扰的无机化合物（部分） 化合物类别 干扰的性质金属氢氧化物及氧化物与费休试剂定量反应碳酸盐及酸式碳酸盐与费休试剂定量反应乙酸铅（碱性）反应不完全氨与碘反应硼酸及氧化物被甲醇定量酯化氯化铁与费休试剂定量反应二氯化氧锆反应不完全应用应用l1 1直接滴定法测水；直接滴定法测水；l2 2计算有机功能团含量；计算有机功能团含量； 1 1）有些有机功能团能与甲醇、乙醇或其它试）有些有机功能团能与甲醇、乙醇或其它试剂起定量反应并生成当量水，用费休试剂滴剂起定量反应并生成当量水，用费休试剂滴定此水定此水 2 2）一些有机功能团能与水在催化剂作用下起）一些有机功能团能与水在催化剂作用下起定量反应，用费休试剂测定水的消耗定量反应，用费休试剂测定水的消耗l3. 3.一些有机化合物可与费休试剂直接起化学一些有机化合物可与费休试剂直接起化学计量反应而不涉及水的生成与消耗，可进行计量反应而不涉及水的生成与消耗，可进行直接测定。直接测定。
