卡尔费休法测定水分含量的原理是什么

卡尔费休法（Karl Fischer Titration）是测定物质中微量水分的经典方法，核心原理基于碘与水的定量化学反应，具体过程可拆解为以下 3 步：

1. 核心反应触发：在特定溶剂（如甲醇）中，碘（I₂）与水（H₂O）首先发生反应，生成氢碘酸（HI）和次碘酸（HIO），反应式为：
   I₂ + H₂O → HI + HIO
   但此反应可逆，无法直接定量，需后续试剂推动反应完全。

2. 反应不可逆化：体系中的二氧化硫（SO₂）与甲醇（CH₃OH）结合生成甲基亚硫酸（CH₃OSO₂H），后者会立即与第一步生成的次碘酸（HIO）反应，生成甲基硫酸氢盐（CH₃OSO₃H）和氢碘酸（HI），反应式为：

3. 
   CH₃OH + SO₂ → CH₃OSO₂H
   CH₃OSO₂H + HIO → CH₃OSO₃H + HI
   这一步消耗了可逆反应中的 HIO，使第一步反应持续向右进行，直至水分完全被消耗。

4. 定量终点判断：体系中加入有机碱（如吡啶），用于中和反应生成的酸性物质（HI、CH₃OSO₃H），维持反应环境稳定。当样品中的水被完全反应后，过量的碘会使体系发生电极电位突变（或通过目视观察颜色变化），此时即为滴定终点。

通过记录滴定终点时消耗的卡尔费休试剂（含 I₂、SO₂、有机碱、溶剂）体积，结合试剂的 “水当量”（每毫升试剂可反应的水质量），即可根据公式计算出样品中的水分含量，实现精准定量（检出限可达 10⁻⁶级）。

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