En el proceso de producción de baterías de litio, el contenido excesivo de agua de las placas polares puede reducir a la mitad la vida útil del ciclo de la batería; En la preparación de medicamentos, las diferencias en las gotas de las materias primas pueden afectar la estabilidad de la eficacia. La solución de estos problemas es inseparable de un instrumento de precisión, El medidor automático de humedad Karl Fischer. En la producción industrial moderna y la investigación científica, el contenido de agua de los materiales es uno de los parámetros clave que afectan la estabilidad de calidad y la vida útil de los productos.

I. principio de funcionamiento: interpretación moderna de las reacciones químicas clásicas

El principio central del medidor automático de humedad karlfischer se basa en la reacción redox de yodo y dióxido de azufre en disolventes de piridina y metanol. Cuando el instrumento funciona, el agua de la muestra reacciona específicamente con el reactivo karlfischer. Para resolver el problema de la reversibilidad de la reacción, se añaden piridina y metanol al reactivo para formar un metilsulfato de hidrógeno estable de piridina, lo que permite que la reacción se lleve a cabo cuantitativamente.

El medidor automático de humedad karlfeishe utiliza principalmente dos métodos de determinación: el método de Coulomb y el método de capacidad.

El método de coulometría es adecuado para la determinación de trazas de agua (nivel ppm), cuyo principio es la producción de yodo a través de la electrolisis, un miligramo de agua equivale a 10,72 electricidad de coulomb, y el contenido de agua se calcula de acuerdo con la Ley de faraday. Este método es sensible y puede medir un contenido de agua tan bajo como 0001%. La Ley de la capacidad consiste en agregar el reactivo de karlfesch que contiene yodo a través de un Bureta para calcular el contenido de agua de acuerdo con el consumo de la titulación, que es adecuado para muestras con un contenido de agua superior al 0,1%.

II. estructura del equipo: el milagro de la ingeniería del diseño de precisión

Trabaja en colaboración con varios módulos de precisión. El tanque de titulación es el área central de la reacción, donde las muestras reaccionan con el reactivo; El sistema de medición de precisión es responsable de agregar reactivos con precisión; El sistema de electrodos de detección monitorea el proceso de reacción en tiempo real; El sistema de control integra un procesador para controlar todo el proceso de determinación y procesar los datos. Los tiempos modernos han mejorado significativamente en el diseño. La pantalla táctil LCD de color de 7 pulgadas proporciona una interfaz de operación intuitiva, y los usuarios pueden establecer fácilmente parámetros y ver datos en tiempo real. Los productos de varios fabricantes también están equipados con sistemas automáticos de inyección de muestras, como el akf - ch8 tiene una plataforma giratoria automática de 8 estaciones, y el akf - cas6 alcanza 36 estaciones de muestra, logrando el procesamiento por lotes, lo que mejora en gran medida la eficiencia de la detección. En términos de control de precisión, la precisión del Bureta del modelo alcanza 1 / 20000, la entrada mínima de líquido es tan baja como 0,5 μl, y el rango de medición de humedad puede alcanzar entre 10 ppm y 99%, lo que satisface las necesidades de varios escenarios de aplicación.

3. características técnicas:

Tiene una excelente función de automatización. El instrumento puede deducir automáticamente los valores en blanco, rastrear la deriva ambiental y tiene una función de limpieza con un solo clic para reducir los errores de operación manual. El sistema inteligente de juicio de punto final monitorea los cambios de la corriente de reacción en tiempo real, determina con precisión el punto final y evita la titulación excesiva. La función de gestión de datos permite al instrumento almacenar miles de resultados de medición y calcular automáticamente estadísticas como promedio y desviación estándar, y algunos modelos también admiten conectar impresoras y computadoras para exportar datos. En términos de seguridad, el sistema de tuberías completamente cerrado evita la fuga de reactivos tóxicos y protege la seguridad de los operadores. Para muestras especiales, el equipo también puede estar equipado con un horno de calentamiento tipo tarjeta para la determinación de la humedad de muestras solubles como materiales de batería de litio, plásticos, etc.

IV. método de uso: el arte de funcionamiento de los instrumentos de precisión

El uso de un medidor automático de humedad Karl - Fischer requiere seguir el proceso estandarizado. En la fase de preparación de la muestra, es necesario pesar con precisión la cantidad adecuada de muestra en función del contenido estimado de agua, generalmente 0,1 - 1G en muestras líquidas y 0,1 - 0,5g en muestras sólidas. la calibración del instrumento es la clave para garantizar resultados precisos, generalmente utilizando agua pura o hidratos estándar para la calibración de titulación, se recomienda calibrar antes de cada uso. Al determinar, es necesario establecer parámetros adecuados de acuerdo con la naturaleza de la muestra, incluida la velocidad de titulación, el tiempo de retraso del punto final, la deducción del valor de deriva, etc. Para muestras especiales, como las sustancias con reacciones adversas propensas a las cetonas de formaldehído, es necesario cambiar a reactivos especiales o disolventes alternativos. Después de la determinación, el sistema debe limpiarse a tiempo para evitar que la cristalización del reactivo bloquee la tubería. Cuando no se utilice durante mucho tiempo, se debe vaciar el reactivo y limpiar el electrodo, y el ambiente de almacenamiento del instrumento debe mantener una temperatura de 5 - 40 grados Celsius y una humedad ≤ 80%.

V. mantenimiento: garantizar el funcionamiento preciso a largo plazo del instrumento

El mantenimiento diario del medidor automático de humedad karlfesch es crucial. El mantenimiento de los electrodos es el foco del mantenimiento, y los electrodos deben limpiarse regularmente para evitar que el aceite afecte la sensibilidad. Se puede limpiar suavemente con cetona o sumergirse en ácido nítrico diluido para activarlo durante 24 horas. La gestión de los reactivos no puede ser ignorada, los reactivos de Karl Fischer tienen altos requisitos de frescura, deben protegerse de la luz y conservarse, y los reactivos inválidos deben reemplazarse a tiempo. El reactivo contiene ingredientes tóxicos, el reemplazo debe llevarse a cabo en condiciones de ventilación y hacer un buen trabajo de protección personal. Las inspecciones de estanqueidad del sistema deben llevarse a cabo regularmente para evitar que la humedad ambiental invada los resultados. Los instrumentos que no se utilicen durante mucho tiempo deben vaciar la línea de reactivos y limpiarse con metanol anhidro y conservarse. Verificar regularmente el rendimiento del instrumento puede verificar la precisión a través de muestras estándar para garantizar que el instrumento esté en el mejor estado de funcionamiento. En caso de anomalías, se debe contactar a los profesionales y técnicos para su revisión a tiempo.