[发明专利]一种卡尔·费休滴定仪的进样装置及其进样方法

说明书

技术领域

本发明涉及用卡尔·费休法测定样品水分的设备，特别是涉及一种卡尔·费休滴定仪的进样装置及其进样方法。

背景技术

固体样品水分测定是药物分析、食品分析、有机化学分析、无机化学分析等领域的重要检测内容。水作为常见的化学分析目标物，最常用的测定方法就是国家标准方法《GB/T 606-2003化学试剂水分测定通用方法卡尔·费休法》。其实验原理是利用卡尔·费休试剂(碘、二氧化硫、吡啶和甲醇或乙二醇甲醚组成的溶液)能与样品中的水定量反应，从而根据反应产物或反应产生的电流而测定水的质量；

其原理的化学反应式为：

H₂O+I₂+SO₂+3C₅H₅N→2C₅H₅N·HI+C₂H₅N·SO₃

C₅H₅N·SO₃+ROH→C₂H₂NH·OSO₂·OR

市场上已经有许多卡尔·费休滴定仪；要准备测定样品的水分，必须采用良好的进样装置。开启卡尔·费休仪后，卡尔·费休溶液必须放置于仪器的密闭滴定瓶中，瓶内水分通过上述反应完全消耗，称为预滴定。如果预滴定后，打开瓶盖，放入样品，空气中的水分会立刻进入瓶内，这样会导致测定结果不准确。

对于液体样品，可以使用注射器，穿过瓶盖中的塑料垫片而进样。

对于固体样品，现在有以下几种进样方法：

方法①：国家标准《GB/T 606-2003化学试剂水分测定通用方法卡尔·费休法》中提供的加样方法为：打开瓶盖，直接加样品，严格控制打开瓶盖的时间(如5秒)。此外，做空白试验，即打开瓶盖5秒，不加入样品；通过扣除空白试验结果的方法计算水分含量。但该方法的复现性较差。

方法②：现有的卡尔费休加热炉自动进样器公开的一种测试方法为：在仪器之外增加一套加热装置，使用细管与原仪器连接；将样品加热到水的沸点以上，使用惰性气体(通常为氮气)，将从样品中挥发出来的水蒸气吹入卡尔·费休溶液中进行反应。该方法有如下缺点：由于需要增加一套装置，从而增加了经济成本；而且，由于惰性气体中可能含有微量水分，从而会产生水分背景值，如果被测样品中水分含量接近或小于水分背景值时，会导致测定结果准确性较差；另外，由于固体样品内部的水分可能没有被加热并挥发，从而导致测量结果低于实际值。

方法③：倪前银等公开了一种方法(倪前银、吴玉龙、杨明德等，卡尔费休容量法在六水氯化镁热解过程中氧化镁及水分测定的应用。分析化学，2011，39(5)：733～737)：在仪器之外增加一个取样管，以软管与原仪器连接。滴定前，采用软连接将10mL取样管(直径18mm)接在空气隔绝装置(直径24mm)上。打开氮气阀门，利用高纯氮气充满整个体系，关闭氮气，开始预滴定。由于取样管和空气隔绝装置通过软连接接通，预滴定结束后，将取样管倒置，使样品直接进入滴定池中，进行滴定测量。该方法可以有效避免空气中水分的干扰。但是要专门加工带有阀门、软管的接口的装置，复杂性较高，而且提高了成本。此外，将样品管内的样品倒入滴定池时，样品容易粘附在软管壁，导致测试结果准确性不高。

还有一种使用密封的手套箱的进样方法④：将仪器和样品事先放入箱内，严格控制箱内的湿度在较低的水平。在箱内按上述方法①的步骤进行。该方法比较准确，但是手套箱的价格较高。

参考现有的进样方法，确保准确性的关键是将样品预先置于密闭的空间中(“先密闭”)，排除空气水分的干扰，然后进行预滴定，再将样品以不同方式导入到反应池中进行反应(“后导入”)。但是为了现实“先密闭、后导入”，往往导致装置组成复杂。

发明内容

为了克服以上现有技术存在的缺陷，使卡尔·费休滴定仪的进样方法同时达到“简易、准确”的目的，本发明提供了一种简单而且准确的进样装置及其进样方法，可以完全排除空气水分的干扰，准确测定固体样品的水分。

本发明的目的之一是提供一种卡尔·费休滴定仪的进样装置；本发明的目的之二是提供所述卡尔·费休滴定仪进样装置的进样方法。