红外水分测定仪原理及应用范围

　　一、引言

　　测定物质中水分含量的测量仪器很多, 根据设计原理区分有干燥法、卡尔- 费休( KarlFischer, 以下简称卡氏) 容量法、卡氏库仑法和光谱、色谱法等多种仪器。下面对常用的几种方法就其适应性、准确性做一简单的对比分析。

　　1.光谱、色谱法 优点: 准确性较高; 缺点: 仪器价格昂贵、环境要求高、准备时间长( 几个小时) 、不利于产品的过程控制。

　　2.卡氏容量法 优点: 测试品种多, 相对于卡氏库仑法有些特殊物质在特定试剂条件下可以测定( 如酮类、醛类) ; 缺点: 在最佳状态下, 准确性教差, 耗材( 试剂) 大, 测定时间偏长。一般用于石油化工行业。

　　3.卡氏库仑法 优点: 仪器价格中等、耗材少、准确性好、时间短; 缺点: 有些具有副反应的物质如酮类、醛类不能测定。一般用于石油化工行业。

　　4.烘箱干燥法 优点: 仪器价格低廉; 缺点: 精度较差, 在干燥蒸馏过程中挥发性物质亦被蒸发,不能测定物质中水分含量的真值, 试验时间过长。一般用于医药、食品、烟草、粮食。

　　5.红外加热失重法优点: 仪器价格适中、试验时间较短、测量精度适用于大多数用户。广泛用于医药、食品、烟草、粮食、化工等行业。

　　6.微波加热失重法优点: 试验时间短、准确性较高; 缺点: 仪器价格昂贵。一般用于医药、食品、烟草、粮食、化工等行业。

　　对于多数物质而言, 选择红外加热管失重法作为质量控制测定水分含量是一种即经济又准确的方法。

　　二、红外加热失重法的原理

　　1.红外线

　　红外线也叫红外光, 它是一位英国科学家发现的。1800 年, 赫胥尔在研究太阳光时, 让光通过棱镜分解为彩色光带, 再用温度计去测量光带中不同颜色所含的热量。试验中, 他偶然发现一个奇怪的现象: 放在光带红光外的一支温度计, 比室内其他温度的指示数值高。经过反复试验, 这个所谓热量最多的高温区, 总是位于光带最边缘处红光的外面。于是他宣布太阳发出的辐射中除可见光线外, 还有一种人眼看不见的“热线”, 当时, 人们就称它为“不可见辐射”。由于这种“不可见辐射”是在红光的外边发现的, 所以, 后来就称它为红外辐射, 又叫它红外线。红外线是一种电磁波, 具有与无线电波及可见光一样的本质。红外线的波长在 0.76～100μm 之间, 位于无线电波与可见光之间。

　　2.红外线加热失重法的原理

　　20 世纪, 科学水平的突飞猛进, 推动了各项新技术的发展, 红外科学也从实验室走出来, 开始应用到生产上, 并形成了一门崭新的技术- 红外技术。最近二三十年来, 初露头角的红外技术, 广泛应用于纺织、印染、机电、印刷、玻璃退火、食品加工和医疗保健、民用炊具、取暖设备等方面。红外线比红光具有更大的热作用, 穿透能力也很强, 更能达到物体加热、干燥等目的。它具有节能、加热升温快, 无污染, 热效率高等特点。