水分测定管的基本原理及计算方法

1. 水分的测定方法

水分的测定方法有热干燥法、蒸馏法、卡尔费休法、水分活度AW的测定。

2、蒸馏法：把不溶于水的有机溶剂和样品放入蒸馏式水分测定装置中加热，试样中的水分与溶剂蒸汽一起蒸发，把这样的蒸汽在冷凝管中冷凝，由水分的容量而得到样品的水分含量。

3、卡尔费休法：卡尔费休法是测定各种物质中微量水分的一种方法，这种方法自从1935年由卡尔费休提出后，一直采用I2、SO2、吡啶、无水CH3OH（含水量在0.05%以下）配制而成，并且国际标准化组织把这个方法定为国际标准测微量水分，我们国家也把这个方法定为国家标准测微量水分。

4、水分活度AW的测定：食品中水分活度的检验方法很多，如蒸汽压力法、电湿度计法、附感敏器的湿动仪法、溶剂萃取法、扩散法、水分活度测定仪法和近似计算法等。一般常用的是水分活度测定仪法（AW测定仪法）、溶剂萃取法和扩散法。水分活度测定仪法操作简便，能在较短时间得到结果。

2. 水分仪到底是怎么个原理

容量法与库仑法的区别

卡尔-费休容量法水分测定的测定原理：

卡尔-费休容量法测定水分含量时，主要依据电化学反应：I2＋2eó2I-

在反应池的溶液中同时存在I2和I-时，该反应在电极的正负两端同时进行，即在一个电极上I2被还原，而在另一个电极上I-被氧化，因此在两个电极之间有电流通过。如果溶液中只有I-而无I2同时存在，则两个电极间没有电流通过。

卡尔-费休试剂中含有效成分吡啶和碘等物质，把其计量滴入反应池，能与待测溶液中的水发生如下化学反应：
H2O＋SO2＋I2＋3C5H5N→2C5H5N·HI＋C5H5N·SO3
C5H5N·SO3+CH3OH→C5H5N·HSO4CH3
C5H5N·HI→C5H5N·H++ I-

该反应持续进行，不断消耗水，生成I-，一直到反应滴定终点，水分消耗完毕。这时，溶液有微量未发生反应的卡尔费休试剂存在，才能发生I2和I-同时存在的情况，两个铂电极之间的溶液开始导电，由电流指示达到终点，停止滴定。从而通过计量已消耗的卡尔费休试剂体积（容量）来标定溶液中的水分含量。

卡尔费休库仑法（电量法）的测定原理

电量法，是基于将试样溶于含有一定碘的特殊溶剂的电解液后，水即消耗碘，但所需的碘不再是用已标定过的含碘试剂去进行滴定，而是通过电解过程，使溶液中的碘离子在阳极氧化为碘：2I-—2e —→I2

所产生的碘又与样品中的水反应。其终点用双铂电极指示。当电解液中碘浓度恢复到原定浓度时，停止电解。然后根据法拉第电解定律：

计算出待测试样的水分含量。
水分仪的原理和选购： http://www.ny1718.com/service//2010/0914/826.html

这个是在一个网上看到的，也不知道是不是

3. 水分测定仪的原理和使用方法

因为水分测定仪被越来越多的行业所应用，所以市场上出现了不同类型原理的水分测定仪，但目前水分检测方法的有：

1、干燥法-电烘箱法；

2、干燥法-减压法；

3、干燥法-红外加热法；

4、干燥法-微波加热法；

5、化学法-蒸馏法；

6、化学法-卡尔·费休法；

7、电测法-电容法；

8、电容法；

9、中子法；

10、悬浮法；

1、把仪器放在平面的试验台上；
2、然后轻轻的掀开加热筒，安装配件；
3、连接电源开机，温度分辨率0.1℃，仪器开始自检；
4、对仪器进行校准，校准的方法看说明书；
5、取样品均匀地放在称量盘上；
6、合上加热筒，接着按“测试”键，加热灯亮，仪器进行测试；
7、在测定水分过程中，温度窗口显示温度；
9、如连接打印机，可直接按“打印”键打印出水份值。

水分测定仪十大检测方法

1、干燥法原理；

2、微波原理；

3、化学法-卡尔·费休法原理；

4、电容法原理；

5、电容法原理；

6、中子法原理；

7、悬浮法原理；

不同的原理适用行业不同，使用方法也差异很大，以干燥法原理为例：

使用方法是：

1、把仪器放在平面的试验台上；
2、然后轻轻的掀开加热筒，安装配件；
3、连接电源开机，参数设置，温度分辨率0.1℃，仪器开始自检；
4、对仪器进行校准，校准的方法看说明书；
5、取样品均匀地放在称量盘上；
6、合上加热筒，接着按“测试”键，加热灯亮，仪器进行测试；
7、在测定水分过程中，温度窗口显示温度；
9、如连接打印机，可直接按“打印”键打印出水份值。

4. 微量水分测定仪的工作原理是怎么样的

库仑法微量水分测定是一种电化学方法。卡氏方法分为卡氏容量法和卡氏库仑法两大方法。两种方法都被许多国家定为标准分析方法，用来校正其他分析方法和测量仪器。
方法原理
其原理是仪器的电解池中的卡氏试剂达到平衡时注入含水的样品，水参与碘、二氧化硫的氧化还原反应，在吡啶和甲醇存在的情况下，生成氢suan吡啶和甲基硫酸吡啶，消耗了的碘在阳极电解产生，从而使氧化还原反应不断进行，直至水分全部耗尽为止，依据法拉第电解定律，电解产生碘是同电解时耗用的电量成正比例关系的，其反应如下：
H2O+I2+SO2+3C5H5N→2C5H5N·HI+C5H5N·SO3
C5H5N·SO3+CH3OH→C5H5N·HSO4CH3
在电解过程中,电极反应如下:
阳极:2I--2e→I2
阴极:I2+2e→2I-
2H++2e→H2↑
从以上反应中可以看出，即1摩尔的碘氧化1摩尔的二氧化硫，需要1摩尔的水。所以是1摩尔碘与1摩尔水的当量反应，即电解碘的电量相当于电解水的电量，电解1摩尔碘需要2×96493库仑电量，电解1毫摩尔水需要电量为96493毫库仑电量。
样品中水分含量按（1）式计算：
式中：W---样品中的水分含量，μg；
Q---电解电量，mC；
18---水的分子量；

5. 食品中水分的测定方法

本标准适用于各类食品中水分含量的测定。

第一法 直接干燥法

1 原理

食品中的水分一般是指在100℃左右直接干燥的情况下，所失去物质的总量。

直接干燥法适用于在95～105℃下，不含或含其他挥发性物质甚微的食品。

2 试剂

2.1 6N盐酸：量取100ml盐酸，加水稀释至200ml。

2.2 6N氢氧化钠溶液：称取24g氢氧化钠，加水溶解并稀释至100ml。

2.3 海砂：取用水洗去泥土的海砂或河砂，先用6N盐酸煮沸0.5h，用水洗至中性，再用6N氢氧化钠溶液煮沸0.5h，用水洗至中性，经105℃干燥备用。

3 操作方法

3.1 固体样品：取洁净铝制或玻璃制的扁形称量瓶，置于95～105℃干燥箱中，瓶盖斜支于瓶边，加热0.5～1.0h，取出盖好，置干燥器内冷却0.5h，称量，并重复干燥至恒量。称取2.00～10.0g切碎或磨细的样品，放入此称量瓶中，样品厚度约为5mm。加盖，精密称量后，置95～105℃干燥箱中，瓶盖斜支于瓶边，干燥2～4h后，盖好取出，放入干燥器内冷却0.5h后称量。然后再放入95～105℃干燥箱中干燥1h左右，取出，放干燥器内冷却0.5h后再称量。至前后两次质量差不超过2mg，即为恒量。

3.2 半固体或液体样品：取洁净的蒸发皿，内加10.0g海砂及一根小玻棒，置于95～105℃干燥箱中，干燥0.5～1.0h后取出，放入干燥器内冷却0.5h后称量，并重复干燥至恒量。然后精密称取5～10g样品，置于蒸发皿中，用小玻棒搅匀放在沸水浴上蒸干，并随时搅拌，擦去皿底的水滴，置95～105℃干燥箱中干燥4h后盖好取出，放入干燥器内冷却0.5h后称量。以下按3.1自“然后再放入95～105℃干燥箱中干燥1h左右”起依法操作。

3.3 计算

式中：X1——样品中水分的含量，%；

m1——称量瓶(或蒸发皿加海砂、玻棒)和样品的质量，g；

m2——称量瓶(或蒸发皿加海砂、玻棒)和样品干燥后的质量，g；

m3——称量瓶(或蒸发皿加海砂、玻棒)的质量，g。

第二法 减压干燥法

4 原理

食品中的水分指在一定的温度及压力的情况下失去物质的总量，适用于含糖、味精等易分解的食品。

5 仪器

真空干燥箱。

6 操作方法

按第3章要求称取样品，放入真空干燥箱内，将干燥箱连接水泵，抽出干燥箱内空气至所需压力(一般为300～400mmHg)，并同时加热至所需温度(50～60℃)。关闭通水泵或真空泵上的活塞，停止抽气，使干燥箱内保持一定的温度和压力，经一定时间后，打开活塞，使空气经干燥装置缓缓通入至干燥箱内，待压力恢复正常后再打开。取出称量瓶，放入干燥器中0.5h后称量，并重复以上操作至恒量。

7 计算

同3.3。

第三法 蒸馏法

8 原理

食品中的水分与甲苯或二甲苯共同蒸出，收集馏出液于接收管内，根据体积计算含量。适用于含较多其他挥发性物质的食品，如油脂、香辛料等。

9 试剂

甲苯或二甲苯：取甲苯或二甲苯，先以水饱和后，分去水层，进行蒸馏，收集馏出液备用。

10 仪器

水分测定器：如图所示。

11 操作方法

称取适量样品(估计含水2～5ml)，放入250ml锥形瓶中，加入新蒸馏的甲苯(或二甲苯)75ml，连接冷凝管与水分接收管，从冷凝管顶端注入甲苯，装满水分接收管。

加热慢慢蒸馏，使每秒钟得馏出液两滴，待大部分水分蒸出后，加速蒸馏约每秒钟4滴，当水分全部蒸出后，接收管内的水分体积不再增加时，从冷凝管顶端加入甲苯冲洗。如冷凝管壁附有水滴，可用附有小橡皮头的铜丝擦下，再蒸馏片刻至接收管上部及冷凝管壁无水滴附着为止，读取接收管水层的容积。

（图略）

12 计算

式中：X2——样品中水分的含量，ml/100g；

V——接收管内水的体积，ml；

m4——样品的质量，g。

附加说明：

本标准由全国卫生标准技术委员会食品卫生标准分委员会提出，由卫生部食品卫生监督检验所归口。

本标准由卫生部食品卫生监督检验所负责起草。

6. 水分测定国家标准

水分测定是食品分析重要项目之一，具有十分重要的意义。2017年3月1日开始正式实施，标准包括直接干燥法、减压干燥法、蒸馏法、卡尔·费休法等4种测定水分的方法。
一、直接干燥法
基本原理：利用食品中水分的物理性质，在101.3kPa（一个大气压）、温度101℃~105℃下采用挥发方法测定样品中干燥减失的重量，包括吸湿水、部分结晶水和该条件下能挥发的物质，再通过干燥前后的称量数值计算出水分的含量。
二、减压干燥法
基本原理：利用食品中水分的物理誉誉性质，在庆派段达到40kPa~53kPa压力后，加热至60℃± 5℃，采用减压烘干方法，去除试样中的水分，再通过烘干前后的称量数值，计算出水分含量。
三、蒸馏法
基本原理：将食品中水分与甲苯或二甲苯混合后共同蒸出，收集馏出液于接收管内，分层后读出水层的体积，然后计算出水分含量。
四、卡尔·费休法
基本原理：根据碘能与水和二氧化硫发生化学反应，在有吡啶和甲醇共存时，1mol碘只与1mol水作用。卡尔·费休水分测定法又分为库仑法和容量法。其中容量法测定的碘是作为滴定剂加入的,滴定剂中碘的浓度是已知的，根据消耗滴定剂的体积，计算消耗碘的量，从而计量出被测物质水的含量。
五、标准应用注意事项
一是在确定方法时，要充分理解各方法的基本原理，充分结合样品特性、原辅料、水分含量估算等选择方法，特别要关注的是如味精、糖果、含挥发性特性原料的产品、VC丰富的产品等。
二是样品取样后要尽快测定，避免样品吸潮，特别注意样品的粒度、均匀性等都会对结果产生影响。
三是采用直接干燥法或减压干燥法，要注意在干燥过程中防止铁锈、灰尘等异物落入样品中导致结果不准确。
四是注意有效位数，依据方法和不同水分含量进行确定，大部分情况下是水分含量≥1g/100g时，计算结果保留三羡卜位有效数字；水分含量<1g/100g时。
法律依据
《中华人民共和国食品安全法》
第二十六条 食品安全标准应当包括下列内容：
（一）食品、食品添加剂、食品相关产品中的致病性微生物，农药残留、兽药残留、生物毒素、重金属等污染物质以及其他危害人体健康物质的限量规定；
（二）食品添加剂的品种、使用范围、用量；
（三）专供婴幼儿和其他特定人群的主辅食品的营养成分要求；
（四）对与卫生、营养等食品安全要求有关的标签、标志、说明书的要求；
（五）食品生产经营过程的卫生要求；
（六）与食品安全有关的质量要求；
（七）与食品安全有关的食品检验方法与规程；
（八）其他需要制定为食品安全标准的内容。