Karl Fischer Kulometrik Nem Tayin Cihazının Prensibi
1. 1935 yılında Karl Fischer, GB6283 "Kimyasal Ürünlerde Nem İçeriğinin Belirlenmesi"nde görsel yöntem olan hacimsel analizle nemin ölçülmesi yöntemini ilk kez önerdi. Görsel yöntem yalnızca renksiz sıvı maddelerin su içeriğini belirleyebilir. Daha sonra elektrik yöntemine dönüştü. Bilim ve teknolojinin gelişmesiyle birlikte Coulomb metre ve hacimsel yöntem bir araya getirilerek Coulomb yöntemi başlatıldı. Bu yöntem GB7600 "İşletme Halinde Trafo Yağındaki Nem İçeriğinin Belirlenmesi (Kulometrik Yöntem)" kapsamındaki test yöntemidir. Sınıflandırma görsel yöntemi ve elektrik yöntemi topluca kapasite yöntemi olarak anılır. Karl Fischer yöntemi iki yönteme ayrılır: Karl Fischer hacimsel yöntemi ve Karl Fischer Coulomb yöntemi. Her iki yöntem de birçok ülke tarafından diğer analitik yöntemleri ve ölçüm cihazlarını kalibre etmek için standart analitik yöntemler olarak belirlenmiştir.
2. Karl Fischer Coulomb yöntemi, nemin belirlenmesine yönelik elektrokimyasal bir yöntemdir. Prensip, cihazın elektrolitik hücresindeki Karl Fischer reaktifi dengeye ulaştığında, su içeren numuneyi enjekte edin, piridin ve metanol varlığında su ginseng, iyot ve kükürt dioksitin redoks reaksiyonu piridinyum hidriyodat üretir ve piridinyum metilsülfat ve tüketilen iyot anotta elektrolize edilir, böylece redoks reaksiyonu su tamamen tükenene kadar devam eder. Faraday'ın elektroliz yasasına göre, elektrolizle üretilen iyot, elektroliz sırasında tüketilen elektrikle orantılıdır. Reaksiyon aşağıdaki gibidir:
H2O artı I2 artı SO2 artı 3C5H5N→2C5H5N?HI artı C5H5N?SO3
C5H5N?SO3 artı CH3OH→C5H5N?HSO4CH3
Elektroliz sırasında elektrot reaksiyonu aşağıdaki gibidir:
Anot: 2I--2e→I2
Katot: I2 artı 2e → 2I-
2H artı artı 2e→H2↑
Yukarıdaki reaksiyondan, 1 mol iyotun 1 mol kükürt dioksiti oksitlediği ve 1 mol su gerektirdiği görülebilir. Dolayısıyla 1 mol iyot ile 1 mol suyun eşdeğer reaksiyonudur, yani iyotu elektrolize etmek için gereken elektrik, suyu elektrolize etmek için kullanılan elektriğe eşdeğerdir. 1 mol iyotun elektrolizi 2×96493 kulomb elektrik gerektirirken, 1 milimol suyun elektrolizi 96493 miliokoulomb elektrik gerektirir.
