卡尔费希尔试剂英文解释翻译、卡尔费希尔试剂的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【机】 Karl fischer reagent
分词翻译:
卡的英语翻译:
block; calorie; checkpost; clip; get stuck; wedge
【化】 calorie
【医】 c.; cal.; calorie; calory; chi; small calorie
尔的英语翻译:
like so; you
费的英语翻译:
charge; cost; expenses; fee; spend
【医】 fee
【经】 fee
希的英语翻译:
hope; rare
试剂的英语翻译:
reagent
【化】 reagent
【医】 agentia; reagent
专业解析
卡尔·费希尔试剂(Karl Fischer Reagent)是一种在分析化学中专门用于精确测定样品中微量水分(水含量) 的化学溶液。其核心原理是基于一个特定的氧化还原滴定反应。以下是其详细解释:
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定义与核心功能 (Definition & Core Function)
- 卡尔·费希尔试剂是一种滴定剂,用于容量法水分测定。它通过与样品中的水发生定量化学反应,根据消耗的试剂体积来计算样品中的绝对水含量。这是目前公认的最准确、最常用的水分测定方法之一,尤其适用于痕量水分分析。
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化学原理 (Chemical Principle - 基于经典方法)
- 经典的卡尔·费希尔反应涉及碘(I₂)、二氧化硫(SO₂)、一种有机碱(如吡啶)和甲醇(CH₃OH)。水(H₂O)与碘和二氧化硫反应,需要有机碱(如吡啶)来中和反应生成的酸,甲醇则作为溶剂。其总反应可简化表示为:
$$
I₂ + SO₂ + H₂O + 3Base + CH₃OH → 2Base·HI + Base·HSO₄CH₃
$$
- 现代试剂多使用咪唑等替代吡啶以降低毒性和提高反应速度。反应的本质是1摩尔碘与1摩尔水定量反应,因此通过滴定消耗的碘量即可精确计算出样品中的水含量。
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主要类型 (Main Types)
- 容量法试剂 (Volumetric Reagent): 包含碘、二氧化硫、碱和溶剂(如甲醇或乙醇)。滴定剂本身含有碘,用于滴定水分含量相对较高的样品(通常 > 100 ppm)。
- 库仑法试剂 (Coulometric Reagent): 通常由阳极液(含碘化物、二氧化硫、碱和溶剂)和阴极液组成。碘在滴定池的阳极通过电解产生(2I⁻ → I₂ + 2e⁻),产生的碘再与水反应。通过测量电解产生碘所需的电量(遵循法拉第定律)来计算水含量,特别适用于痕量水分测定(低至 ppm 甚至 ppb 级别)。
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关键应用领域 (Key Application Areas)
- 石油化工: 测定原油、燃料油、润滑油、溶剂等的水分。
- 制药工业: 严格监控原料药、辅料、中间体和成品药的水分含量(药典方法,如 USP, EP, JP)。
- 食品工业: 分析糖果、奶粉、食用油、谷物等的水分(尤其对低水分样品精确测定)。
- 化工产品: 测定有机溶剂、塑料粒子、表面活性剂、气体等的水分。
- 其他领域: 电子(半导体材料)、化妆品、纸张、木材等需要精确水分控制的行业。
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重要性 (Significance)
- 精确性: 提供极高的准确度和精密度,是水分测定的金标准之一。
- 专属性: 对水分子具有高度特异性反应,干扰相对较少。
- 广泛适用性: 适用于固体、液体、气体等多种形态的样品。
- 灵敏度: 库仑法尤其擅长测定极低含量的水分。
- 标准化: 被国际和各国药典(如 USP <921>, EP 2.5.12, JP)以及众多行业标准(如 ASTM D6304)所采纳。
参考来源 (References):
- 美国化学会 (ACS Publications) - Analytical Chemistry 相关综述与原理阐述。[来源:ACS Publications]
- ASTM International - 标准测试方法 ASTM D6304: Standard Test Method for Determination of Water in Petroleum Products, Lubricating Oils, and Additives by Coulometric Karl Fischer Titration。 [来源:ASTM International]
- 美国药典-国家处方集 (USP-NF) - 通则 <921> Water Determination。 [来源:USP-NF]
- 主要科学仪器供应商(如 Metrohm, Mettler Toledo, Hach)提供的技术文档与应用手册。 [来源:相关仪器制造商技术资源]
网络扩展解释
卡尔费休试剂(也称卡尔费希尔试剂)是一种用于测定有机物中微量水分的化学试剂,其核心原理基于碘与水分的定量反应。以下从组成、原理、应用及特点等方面进行详细解释:
1.基本组成
卡尔费休试剂的主要成分包括碘(I₂)、二氧化硫(SO₂)、甲醇(CH₃OH)和吡啶(C₅H₅N),摩尔比通常为碘:二氧化硫:吡啶=1:3:10。试剂在储存时需将碘溶解于吡啶中形成稳定储备液,使用时加入甲醇和二氧化硫进行稀释。
2.反应原理
其核心反应为碘氧化二氧化硫时需要定量水分参与:
$$ I_2 + SO_2 + 2H_2O rightarrow 2HI + H_2SO_4 $$
该反应可逆,吡啶作为碱性物质中和生成的酸,甲醇则抑制副反应(如与醛、酮类物质的反应)。滴定终点通过溶液颜色变化判断:初始为碘的棕色,水分完全反应后褪色,出现浅黄色终点。
3.主要应用
- 水分测定:可检测气体、液体、固体中低至0.0001%的痕量水分,适用于石油化工(如变压器油分析)、医药(药品水分检测)、食品等领域。
- 辅助功能:还可作为酸碱滴定指示剂,或通过络合反应测定重金属离子。
4.特点与改进
- 高灵敏度:支持微克级水分检测,尤其适合低水分含量的样品。
- 稳定性:现代改良配方解决了早期试剂的恶臭、毒性及稳定性差(保存期仅3个月)的问题,提升了适用性。
- 操作便捷:无需复杂仪器,操作简单且快速得出结果。
5.注意事项
试剂含有毒成分(如吡啶),需在通风条件下操作,且不适用于含醛、酮类化合物的样品。全自动分析仪的应用进一步提高了检测效率和准确性。
如需更详细的操作步骤或应用案例,可参考化工仪器网提供的专业指南。
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