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无机物化版块活动——实验部分

卡尔费休法测定痕量水分交流活动帖

化工产品中水分含量的测定方法，查阅国标，查到2条，分别为：
GBT 6284-2006 化工产品中水分测定的通用方法 干燥减量法
GB-T 6283-2008 化工产品中水分含量的测定 卡尔 费休法（通用方法）

干燥减量法为实验室常用，常常用于测定含水量较大的试剂并且试题需要对热稳定。其原理简单，但对痕量水分的测量则很难发挥作用。此时，卡尔费休法便起到很大的作用。

卡尔费休法测定痕量水分的原理见附录国标，不再详述。另外卡尔费休试剂的配制也极为复杂和要求苛刻。可查看国标。

近来我接到公司的新购仪器，使用卡尔费休法测定痕量水分，用于可吸收手术缝合线中水分的含量的测定项目，将个人的使用情况和遇到的问题和大家分享一下：

仪器：三菱CA200水分仪、VA200样品蒸发仪


三菱CA200含水率测定仪示意图


CA200+VA200装置图

基本情况：仪器购买于2016年3月份，销售方上门安装调试成功，因当时无样品测量且仪器使用率极低，便不再使用。按照仪器安装要求，调试成功后的仪器应放入手套箱中，放在干燥的环境中保护，但公司在调试完成之后一直对仪器置之不理，放置于普通实验室且不安排人负责维护…于是出现了今年想要再次使用时的一些异常状况。

三菱的卡尔费休法含水率测定仪是以电极电解水所需电量进行精确测定的。时隔10个多月后，当我再次开启仪器时，出现了无法进入滴定程序的情况。具体一点是CA200的滴定速率降到0.1微克/秒以下仪器会自动进入准备滴定的状态，而结果是这个速率一直维持在34.4微克/秒的巨大滴定速率上降不下来，导致仪器无法进入后一步的程序。

面对这个情况，我当时首先想到的是：滴定速率如此之大，是否为载气氮气中的含水率过高，干燥管无法及时吸收导致。于是更换气相色谱用氮气钢瓶，经干燥管的干燥出口后重新接入载气进行测量，结果是：无任何改善。

此时的我则比较困惑，一时想不出其它方法，立即查阅仪器说明书，可能需要更换阴极液和阳极液并需要对阴极电极进行干燥处理。找出了解决方法，但我却不大愿意这么做，原因是操作比较繁琐，且很多都是玻璃仪器，电极阴极裸露且不能接触到污染物和其它试剂，包括原来内部的阴极电解液，无奈…没有其它省事的办法…更换阴极液及阳极液并清洗滴定池和烘干电极的具体操作就不讲了。

以上更换完成后重新开机试验，果然滴定速率有了很快的下降，但滴定速率只能降低到4微克/秒左右，很难再下降了。看来主要矛盾已经解决。滴定速率下不来，我按照操作要求，对载气路径进行手动反吹，速率终于可以下降到0.1微克/秒的滴定速率，但此时却又出现了一个新的问题，一旦停止反吹，滴定速率便又恢复到4微克/秒左右。

后经研究载气线路和反吹线路的不同，我得出结论，五氧化二磷干燥管里面的含水量可能比较大，反而增加了载气的湿度。

再次停机，更换五氧化二磷…此处略去N多字…

更换好五氧化二磷之后，再次开机，按照操作规程和设定好的程序进行操作，一切恢复正常，也完成了正常的含水率测定任务。

事后分析：

体系本应是封闭系统，外界水分是如何进入并使阴极液和阳极液失效并导致五氧化二磷干燥管失效的?

我顺着载气的方向，仔细研究了载气路径之后发现…原来是仪器的操作说明与我们的使用环境不当…（）

仪器本来就要安置在干燥通风的环境中，在测定结束后，因为有VA200的加热操作，导致试验结束后一定要保持玻璃管内部和外部处于恒压状态以免冷却后阴极液发生倒吸。但我们的仪器没有任何人员负责维护且直接暴露于裸露环境中，且长期不使用，导致外界水蒸气长久侵入仪器管路，导致试剂的全部失效。

为此在完成仪器调试并对检验室操作人员进行培训时，特修改了一条仪器操作说明，避免仪器长时间不使用导致试剂的快速失效。此补充一条即为：在设备完全冷却后，关闭设备与外界连接恒压的部分（一个螺帽），下次操作之前先打开封闭的螺帽，再按照仪器方当时给定的操作程序进行操作。如果长期不使用，需将设备所处环境尽量恒定温度和湿度，如果做不到则定期打开与外界大气联通的螺帽，使内外压力平衡，避免发生阴极液倒吸的情况。

欢迎各位虫友回帖讨论，此次为简单的仪器故障排除分享，对仪器设备还不算精通。旨在抛砖引玉，期待大家能分享日常科研中遇到的小问题并尝试解决的过程。鼓励大家发帖分享，较好的分享，版主会设为版块活动帖并授予ICEPI一枚鼓励。对于本贴，有较好的回复和讨论交流也可以授予版块EPI。