JF5型庫(kù)倫測(cè)量水儀器儀器作業(yè)指導(dǎo)書(shū)

1、JF-5型庫(kù)侖法微量水測(cè)定儀作業(yè)指導(dǎo)書(shū)1. 目的2. 編寫(xiě)依據(jù)庫(kù)侖法微量水測(cè)定儀JF-5型V1.5使用說(shuō)明書(shū)3. 技術(shù)參數(shù)測(cè)量范圍：樣品中含水量為3微克水100毫克滴定方式及速度：庫(kù)侖滴定，2.4mgH2Omin（最大）；靈敏度：0.1gH2O；準(zhǔn)確度：以所進(jìn)樣品絕對(duì)含水量X計(jì)，相對(duì)誤差不超過(guò)50乘以X的三次立方根除以X再乘以1%?？梢员硎緸槭褂铆h(huán)境溫度：540；使用環(huán)境濕度：80；4.使用范圍 原料、中間體及產(chǎn)品中的水分分析5、工作原理卡爾費(fèi)休試劑同水反應(yīng)為：12SO23C5H5NCH3OHH2O2C5H5NHIC5H5NHSO4CH3所用試劑溶液是由一定濃度的單質(zhì)碘、-及溶有二氧化硫的甲醇

2、等混合而成。測(cè)量的依據(jù)是一定濃度的單質(zhì)碘與-所構(gòu)成的平衡體系的導(dǎo)電能力，加在兩電極上電流后使電極上分別交替發(fā)生如下反應(yīng)：2I-2eI2I2 +2e2I-溶液中存在過(guò)量的I-，但I(xiàn)-的濃度變化不對(duì)溶液導(dǎo)電性產(chǎn)生較大影響，而單質(zhì)碘濃度在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，將導(dǎo)致溶液導(dǎo)電性的有效變化，我們?nèi)钨|(zhì)碘濃度越高溶液導(dǎo)電能力變化越大這一范圍為測(cè)量有效范圍，通過(guò)測(cè)量加在浸入溶液的鉑電極兩端的電壓所產(chǎn)生的電流強(qiáng)度的數(shù)值來(lái)反映溶液導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱。本儀器將電流強(qiáng)度的測(cè)量數(shù)值轉(zhuǎn)化為反比例的數(shù)字量，顯示為溶液狀態(tài)，數(shù)字量越大，溶液導(dǎo)電能力越弱。一般取數(shù)字量等于這一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的單質(zhì)碘濃度為平衡點(diǎn)。這一點(diǎn)同樣對(duì)應(yīng)溶液中較低濃度的

3、水，水的濃度低到比較樣品含水濃度可以忽略不計(jì)。當(dāng)一定質(zhì)量的水進(jìn)入該平衡體系后，由于主反應(yīng)的平衡常數(shù)特別大，反應(yīng)進(jìn)行得很徹底，使單質(zhì)碘的濃度降低，溶液導(dǎo)電能力降低，溶液狀態(tài)數(shù)值變大，這就是測(cè)量的基本原理。6、1儀器的一般標(biāo)定當(dāng)儀器達(dá)到初始平衡點(diǎn)而且比較穩(wěn)定時(shí)，可用純水進(jìn)行標(biāo)定。標(biāo)定方式如下：（1） 0.5微升微量進(jìn)樣器抽取0.1微升的蒸餾水，為注樣做好準(zhǔn)備。（2） 按一下“進(jìn)樣”鍵延時(shí)開(kāi)始。（3） 在延時(shí)結(jié)束前把蒸餾水通過(guò)進(jìn)樣旋塞注入到陽(yáng)極室，針尖必須插入到電解液中，并避免與滴定池內(nèi)壁或電極接觸，延時(shí)結(jié)束后滴定會(huì)自動(dòng)開(kāi)始。（4） 蜂鳴器響，儀器到達(dá)終點(diǎn)，其顯示結(jié)果應(yīng)為100微克10微克水（含進(jìn)樣

4、誤差）,一般標(biāo)定23次,顯示數(shù)字若在誤差范圍內(nèi)就可以進(jìn)行樣品的測(cè)定。6.2 儀器的特殊標(biāo)定方法 用乙醇加標(biāo)含水的標(biāo)定, 標(biāo)定方法如下：a)開(kāi)啟等待檢驗(yàn)的庫(kù)侖法微量水測(cè)定儀，待儀器穩(wěn)定后進(jìn)行檢驗(yàn)。b)乙醇加標(biāo)水溶液的配制：由于乙醇比較容易吸水，存放乙醇標(biāo)定用溶液需要密閉進(jìn)行，試驗(yàn)條件簡(jiǎn)陋時(shí)可以取帶有橡膠塞的50mL醫(yī)用輸液瓶，有條件的可以用特制四氟乙烯瓶塞的細(xì)口瓶。用少量乙醇清洗的瓶體和瓶塞放到烘箱的干燥一小時(shí)后，放入干燥器內(nèi)冷卻，之后稱量瓶體和瓶塞的質(zhì)量之和，記錄為m1，加入約40mL乙醇蓋好瓶塞，適當(dāng)搖動(dòng)瓶體使含水均勻，用1mL注射器吸取瓶中溶液，置換三次后稱量注射器和其中乙醇的質(zhì)量m2，進(jìn)

5、樣后稱量注射器的質(zhì)量m3，連續(xù)測(cè)量三次，然后稱量剩余乙醇和瓶子質(zhì)量，記錄為m4，填入表1。表1乙醇本底含水測(cè)量結(jié)果序號(hào)m1（g）m2（g）m3（g）m4（g）含水（g）實(shí)測(cè)濃度(mg/kg)123平均值A(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)偏差表1中計(jì)算公式如下：式(1)中An表示第n次測(cè)得的乙醇含水濃度。c) 用蒸餾水清洗0. 1mL微量進(jìn)樣器，吸取約80 L蒸餾水，在天平上稱量其總質(zhì)量記錄為m5，將微量進(jìn)樣器中的水注入乙醇瓶中，再次稱量微量進(jìn)樣器的質(zhì)量m6，經(jīng)過(guò)計(jì)算所得到的理論上乙醇中加入水后濃度變化量，按下式計(jì)算：d)用干燥的0. 1mL和1mL微量進(jìn)樣器，分別準(zhǔn)確吸取50L和600L加水后的乙醇溶液，稱量m7并記錄，

6、測(cè)量后再次稱量0. 1mL微量進(jìn)樣器的質(zhì)量，記錄為m8，實(shí)際測(cè)得的乙醇中加入水后濃度變化量按表2格式記錄和式（3）計(jì)算。表2 實(shí)際測(cè)得的乙醇加入水后濃度序號(hào)m7（g）m8（g）實(shí)測(cè)微量水（g）實(shí)測(cè)含水濃度(mg/kg)12345平均值C相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差示值誤差按下式計(jì)算：e)3g水和10g水的標(biāo)定，加水后乙醇溶液在進(jìn)樣600L時(shí)的密度計(jì)算公式如下：上式中單位為g/mL。微量進(jìn)樣器進(jìn)樣量計(jì)算公式入下：上式中n表示所要標(biāo)定微量水的數(shù)值，計(jì)算結(jié)果的單位L。如果計(jì)算結(jié)果在微量進(jìn)樣器上的示值在兩刻度之間，不易準(zhǔn)確計(jì)量時(shí)，可以就近取整，取整后的水的絕對(duì)質(zhì)量應(yīng)該控制在所要標(biāo)定水的數(shù)值的10%以內(nèi)。標(biāo)定結(jié)果填入表

7、3計(jì)算。表3低含水標(biāo)定記錄序號(hào)進(jìn)樣量（L）理論含水（g）實(shí)測(cè)含水（g）示值誤差（%）12345相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（%）7.操作規(guī)程7.1進(jìn)樣量請(qǐng)參考下表 水 分 含 量 進(jìn)樣量 100 10毫克 5020毫克10毫克 10100毫克10毫克 1 1克10毫克 0.1 10克10毫克 0.01 20克100毫克0.001 20克1克0.0001 20克10克7.2液體樣品中水分測(cè)定7.2.1 開(kāi)機(jī)電解池準(zhǔn)備正常情況下，接通220V電源。將開(kāi)關(guān)打開(kāi)，此時(shí)儀器進(jìn)入初始界面，蜂鳴器同時(shí)鳴響，2秒后電解電流打開(kāi)，儀器自動(dòng)尋找平衡點(diǎn)，狀態(tài)顯示逐步趨于40， 開(kāi)機(jī)進(jìn)入平衡狀態(tài)后運(yùn)行2分鐘以上儀器便完成空白電流的自

8、動(dòng)扣除工作即可使用。722 首先經(jīng)過(guò)充分干燥的將帶針頭的1ml進(jìn)樣器（可根據(jù)被測(cè)樣品的不同選擇其它容量的進(jìn)樣器），用被測(cè)樣品沖洗4-5次，然后抽入一定量的樣品，為進(jìn)樣做好準(zhǔn)備。 按一下“進(jìn)樣”鍵。 將樣品通過(guò)進(jìn)樣旋塞注入到陽(yáng)極室電解液中，注意針尖不宜插入液面（特別是含水大的樣品），但注完樣后針尖可瞬間接觸液面洗去針尖殘留樣品，并避免與滴定池內(nèi)壁或電極接觸，注入后等到延時(shí)結(jié)束電解自動(dòng)開(kāi)始，電解到終點(diǎn)，蜂鳴器響。 測(cè)量結(jié)果是以“微克水”來(lái)表示，濃度計(jì)算公式如下：所測(cè)結(jié)果（微克水） 所測(cè)結(jié)果（微克水）含水量（ppm）= = 樣品質(zhì)量（克） 試樣密度（克/毫升）試樣體積（毫升）8使用注意事項(xiàng)8.1測(cè)量

9、低含量微量水時(shí)（小于10微克），必須充分干燥電解池使?fàn)顟B(tài)值小于45時(shí)方可測(cè)量。 82電解液的注意事項(xiàng)821 在正常的測(cè)定過(guò)程中，每100毫升電解液可與不小于1克的水進(jìn)行反應(yīng)，若測(cè)定時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，電解液敏感度下降，應(yīng)更換新的電解液。822 陰極室中的電解液，如果在滴定過(guò)程中發(fā)現(xiàn)釋放出強(qiáng)烈的氣泡或電解液被污染，成淡紅褐色，此時(shí)空白電流會(huì)增大，測(cè)量的再現(xiàn)性要降低，還會(huì)使到達(dá)終點(diǎn)的時(shí)間加長(zhǎng)，這種情況應(yīng)更換電解液。823 滴定時(shí)間超過(guò)半小時(shí)，儀器尚不能穩(wěn)定，此時(shí)應(yīng)旋轉(zhuǎn)攪拌旋扭停止攪拌，觀察砂芯下部陽(yáng)極鉑網(wǎng)上是否有明顯的棕色碘產(chǎn)生，如果沒(méi)有或產(chǎn)碘很少，則應(yīng)更換電解液。824 必須小心，不要吸入或用手接觸電解液

10、，如與皮膚接觸，應(yīng)用水徹底沖洗干凈。由于這種試劑含有毒成分，所以試驗(yàn)室內(nèi)要通風(fēng)良好。83測(cè)定的注意事項(xiàng)831 把樣品注入滴定池時(shí)，液體進(jìn)樣器的針尖不宜插入液面（特別是含水量大的樣品），但注完樣后針尖可瞬間接觸液面，洗去針尖殘留樣品。液體、固體、氣體進(jìn)樣時(shí)樣品不應(yīng)與滴定池的內(nèi)壁及電極接觸。832 該儀器的典型測(cè)定范圍是3微克100毫克，為了得到準(zhǔn)確的測(cè)定結(jié)果，要適當(dāng)?shù)馗鶕?jù)樣品的含水量來(lái)控制樣品的進(jìn)樣量。833應(yīng)及時(shí)清除進(jìn)樣塞上硅膠墊內(nèi)側(cè)針過(guò)孔里的殘液。 8.4滴定池的清洗、干燥和裝配此過(guò)程應(yīng)在攪拌裝置外操作。具體步驟如下：8.41 把滴定池所有的玻璃口打開(kāi)，滴定池、干燥管、密封塞可用水清洗。清洗

11、后放在大約80的烘箱內(nèi)烘干，然后自然冷卻。陰極室、測(cè)量電極不能用水清洗，可用甲醇或三氯甲烷進(jìn)行清洗，不可以用丙酮。清洗后用吹風(fēng)機(jī)熱風(fēng)吹干（陰極室、測(cè)量電極絕對(duì)不能放在烘箱內(nèi)）。清洗時(shí)應(yīng)注意，不要清洗到電極引線處，否則在測(cè)量樣品水分過(guò)程中會(huì)造成測(cè)量誤差。8.42先在干燥管量放入少許的脫脂棉，以防止硅膠將通氣口堵塞，然后把硅膠裝入干燥管內(nèi)，注意不要將硅膠粉末裝入。最后將樣品注入口的旋塞裝好。8.43完成上述過(guò)程后，把攪拌子通過(guò)樣品注入口小心放入。然后分別在測(cè)量電極、陰極室、干燥管、密封塞的磨口處，均勻地涂上薄薄的一層真空脂，除陰極室（無(wú)膜電解池陰極室無(wú)密封塞）的密封塞不裝，其它均裝到相應(yīng)的部位上，

12、輕輕地轉(zhuǎn)動(dòng)一下，使其較好的密封。8.44將約130150亳升的電解液用漏斗通過(guò)密封口7（見(jiàn)圖6）處注入陽(yáng)極室，再用漏斗通過(guò)陰極室干燥管插口處注入電解液，陰極室的液面低于陽(yáng)極室的液面。完畢后將干燥管、密封塞裝好，輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)一下，使其較好的密封（電解液裝入工作應(yīng)在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行）。將滴定池放到攪拌裝置上，把測(cè)量電極插頭、電解電極插頭分別插入“測(cè)量”和“電解”插座。8.5 如何減少空白電流如果狀態(tài)顯示大于70，速率顯示大于0.5g/，說(shuō)明電解池干燥不充分。出現(xiàn)這種情況首先要考慮滴定池內(nèi)壁上吸附有水分。這時(shí)，應(yīng)關(guān)閉電源開(kāi)關(guān)，從儀器上取下滴定池，慢慢傾斜轉(zhuǎn)動(dòng)搖晃，使池內(nèi)壁上的水分吸收到電解液中，然后把池子放

13、回原位，重新接通電源開(kāi)關(guān)，繼續(xù)進(jìn)行滴定，這一步驟可反復(fù)進(jìn)行幾次。通過(guò)以上操作，空白電流一般情況下會(huì)降低到最小。如果空白電流仍然不降低，可能是受到來(lái)自大氣中的水分浸入所影響或者是陶瓷濾板吸附水分所致。此時(shí)應(yīng)做以下檢查：（1）滴定池的磨口接合面密封情況是否良好，觀察真空脂涂抹的是否均勻；（2）干燥用變色硅膠是否失效，干燥管內(nèi)是否有試劑；如硅膠已經(jīng)變?yōu)闇\藍(lán)或變紅應(yīng)立即更換；（3）陰極室的清洗和干燥效果是否良好；（4）樣品注入口是否密封完好，硅膠墊上的針孔是否因長(zhǎng)期使用變得過(guò)大而嚴(yán)重漏氣；（5）陰極液面是否平行或高出陽(yáng)極液面；（6）是否注入含有醛或含有羰基的化合物；9維護(hù)與保養(yǎng)91電解液的維護(hù)把電解液

14、存放于通風(fēng)良好，環(huán)境溫度小于35，低溫?zé)o下限，相對(duì)濕度不大于75的地方。92硅膠墊的更換樣品注入口的硅膠墊，過(guò)久的使用，會(huì)使穿過(guò)硅膠墊的針孔變得無(wú)收縮性，使大氣中的水分進(jìn)入滴定池而產(chǎn)生測(cè)量誤差，這時(shí)應(yīng)更換。93硅膠更換當(dāng)干燥管里的硅膠由藍(lán)色變至淺藍(lán)色或紅色時(shí)，應(yīng)更換新的硅膠。94滴定池磨口的保養(yǎng)大約一星期內(nèi)要轉(zhuǎn)動(dòng)一下滴定池的磨口連接處，在不能輕松轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，要小心取下，清洗干凈磨口和插口，并重新涂上薄薄的一層真空脂，（注意：真空脂不易涂得過(guò)多，否則會(huì)進(jìn)入滴定池而造成測(cè)量誤差）如果不這樣及時(shí)檢查，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，真空脂就會(huì)變硬，磨口連接的零件就可能粘結(jié)而拆卸不下來(lái)。因此要經(jīng)常保養(yǎng)好，使它們便于拆卸清洗。9

15、5滴定池磨口粘結(jié)處理如果滴定池磨口連接處牢固地粘結(jié)在一起，不易拆卸時(shí)，按如下程序處理：951排去滴定池中的電解液，并沖洗干凈。952在磨口結(jié)合處周?chē)⑷肷倭康谋?，然后用手輕輕地轉(zhuǎn)動(dòng)磨口處零件，即可拆卸。953如仍不能拆卸，請(qǐng)將滴定池放入2升的燒杯中，慢慢加入濃度為5的氯化鉀溶液浸泡，其液面必須十分注意，不要讓測(cè)量電極、陰極室電極的引線套端頭進(jìn)入液體，浸泡約十幾個(gè)小時(shí)或者24小時(shí)后，即可拆卸（此方法可重復(fù)進(jìn)行）。96測(cè)量電極的保養(yǎng)961當(dāng)磁力攪拌器快速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)注意攪拌子可能會(huì)跳動(dòng)而損壞電極。962當(dāng)測(cè)量電極放入或取出時(shí)，應(yīng)關(guān)閉電源，并注意不要使測(cè)量電極碰到滴定池的孔壁上。963測(cè)量電極彎曲而

16、沒(méi)有短路時(shí)可以用，也可以進(jìn)行修復(fù)。修復(fù)時(shí)要用鑷子夾住鉑金電極的根部，慢慢整理鉑金電極頂端。964當(dāng)測(cè)量電極被污染時(shí)，可用有機(jī)溶劑對(duì)測(cè)量電極進(jìn)行擦試或用濃硫酸浸泡，如果鉑金絲的污垢仍不能去掉時(shí)，請(qǐng)用酒精燈火焰燒鉑絲球端，（請(qǐng)注意將火焰慢慢靠近鉑絲球端，避免因急速加熱引起電極玻璃部分炸裂）。97陰極室保養(yǎng)971拆卸陰極室當(dāng)要拆卸陰極室時(shí)，因?yàn)殂K金絲和鉑金網(wǎng)是從陰極室的磨口連接部分的橫截面上抻出，所以應(yīng)注意速度一定要慢，不要碰到滴定池的頂端和孔壁。972陰極室的清洗陰極室受到污染可能會(huì)出現(xiàn)下列現(xiàn)象：（1）降低電解效率，延長(zhǎng)測(cè)定時(shí)間。（2）由于污染部分粘附吸收水分而使空白電流增加。（3）滴定速度不穩(wěn)定

17、，且不能到達(dá)終點(diǎn)。如出現(xiàn)上述情況可用三氯甲烷清洗玻璃件外表及鉑網(wǎng)上的污垢（注意不要碰壞鉑絲及鉑網(wǎng)），把三氯甲烷倒入陰極室，用橡皮塞或類似的東西密封好干燥管的接口，充分搖晃，以除去內(nèi)部的污垢（可以重復(fù)進(jìn)行）。然后把三氯甲烷倒在整個(gè)玻璃件外表面上沖洗，但不要沖洗到電極引線處。當(dāng)還不能清洗干凈時(shí)，請(qǐng)將陰極室浸入到裝有稀硫酸的燒杯中（注意不要碰壞鉑絲和鉑網(wǎng)）。973陰極室干燥用吹風(fēng)機(jī)的熱風(fēng)烘干陰極，砂芯部分為水分難于烘干處，所以要徹底干燥。當(dāng)有可能存在剩余水分時(shí)，把陰極室放入真空干燥器中，干燥12小時(shí)左右即可。98電極插頭、插座保養(yǎng)測(cè)量電極、陰極室電極的插頭、插座經(jīng)?；顒?dòng)，這會(huì)使插頭的外側(cè)逐漸松動(dòng)，長(zhǎng)

18、時(shí)間的使用，在插頭和插座上會(huì)粘附上污垢，這都會(huì)使其接觸不良，因此要進(jìn)行修整清洗。981插頭松動(dòng)當(dāng)插頭與插座連接松動(dòng)時(shí)，可將插頭的外金屬片用鉗子均勻地向內(nèi)側(cè)壓。982清洗插頭、插座用乙醇或丙酮分別擦拭金屬部位，擦掉污垢使其接觸良好。10 儀器簡(jiǎn)單故障處理101測(cè)量、滴定開(kāi)路當(dāng)測(cè)量、滴定開(kāi)路時(shí)，狀態(tài)顯示迅速增長(zhǎng)到最大后，狀態(tài)處顯示“測(cè)量開(kāi)”。1011此時(shí)應(yīng)檢查測(cè)量電極和陰極室的插頭與插座是否接觸良好。1012檢查測(cè)量電極引線和陰極室電極引線是否接好或折斷。102測(cè)量短路當(dāng)測(cè)量短路時(shí)，狀態(tài)處顯示電極短路。1021檢查測(cè)量電極插頭或插座是否短路。1022檢查測(cè)量電極是否短路。1023檢查測(cè)量電極是否滲漏，致使儀器不能到達(dá)終點(diǎn)。