一．概     述

WA-1A型微量水分測定儀是卡爾費(fèi)休微庫侖電量法,該儀器可以以純水為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行自我標(biāo)定。采用了的自動控制電路和大電解電流及電流自動控制技術(shù)。4位LED數(shù)字顯示測定結(jié)果直接數(shù)字顯示,分析速度快，操作簡單,方便可靠。廣泛應(yīng)用于石油、化工、電力、鐵路、農(nóng)藥、醫(yī)藥、環(huán)保等部門.

符合以下標(biāo)準(zhǔn): GB/T7600-1987;GB6283-1982;SH/T0246;GB/T11133-1989;GB/T7380-1995;GB10670-1989;GB10670-1989;GB/T606-2003;

二．技術(shù)參數(shù)

滴定方式：電量滴定（庫倫分析）

顯    示：4位LED數(shù)字顯示

讀出單位：µg

電解電流控制：0～300mA自動控制

測量范圍：3ug～100mg

靈 敏 閥：1µg H2O

精 確 度：3µg～1mg的水誤差不大于±0.3%

1mg的水誤差不大于±0.5%

電    源：220V±10%、50Hz

功    率：＜ 40W

使用環(huán)境溫度：5～40℃

使用環(huán)境濕度：≤ 85%

外型尺寸：320×260×146

重    量：約7.5kg

三．工作原理

卡爾菲休試劑同水的反應(yīng)式為：

I2 + SO2 + 3C5 H5 N + H2O —→  2C5 H5 N•HI + C5 H5 N•SO3    ………………  (1)

C5 H5 N•SO3 + CH3OH —→  C5 H5 N•HSO4CH3          ……………………………  (2)

所用試劑溶液是由占優(yōu)勢的碘和充有二氧化硫的砒啶、甲醇等混合而成。通過電解在陽極上形成碘，所生成的碘，依據(jù)法拉第定律，同電荷量成正比例關(guān)系。如下式：

2Iˉ+ 2e —→ I2    ……………………………………………………   (3)

由（1）式可以看出，參加反應(yīng)的碘的摩爾數(shù)等于水的摩爾數(shù)。把樣品注入電解液中，樣品中的水分即參加反應(yīng)，通過儀器可反映出反應(yīng)過程中碘的消耗量，而碘的消耗量可根據(jù)電解出相同數(shù)量碘所用的電量，經(jīng)儀器計(jì)算，在數(shù)字顯示器上直接顯示出測定的水分量。該儀器采用電解電流自動控制系統(tǒng)，電解電流的大小可根據(jù)樣品中水分的含量進(jìn)行自動控制，大可達(dá)到300mA。在電解過程中，水分逐漸減少，滴定速度隨之按比例減小，直到電解終點(diǎn)控制回路開啟。這一系統(tǒng)了分析過程中的高精度、高靈敏閥和高速度。另外，在測定過程中，難免還會引進(jìn)一些干擾因素，如從空氣中侵入的水分，使滴定池吸潮，而產(chǎn)生電流。但是，由于儀器具有寄存電流的功能，所以在顯示屏上所顯示的數(shù)字就是被測試樣中真正的水含量。

1.“LED” 數(shù)字顯示器：顯示被測樣品中的水分量，單位為µg。

2.電解終點(diǎn)指示燈：當(dāng)樣品中的水分被全部電解后，電解達(dá)到終點(diǎn)，此時電解終點(diǎn)指示燈亮，蜂鳴器響。

3.夾持器：固定滴定池用。

4.測量狀況顯示器：指示測量電位高低即水分的多少。

5.電解狀況顯示器：指示電解電流的大小，隨樣品中含水量的變化而變化，當(dāng)達(dá)到電解終點(diǎn)時，所顯示的是電流值。

6.攪拌器開關(guān)鍵。

7.電解電流開關(guān)鍵。

8.啟動鍵。

9.測量電極插座，插入滴定池測量電極插頭。

10.電解電極插座，插入滴定池電解電極插頭。

11.磁力攪拌器。

12.攪拌器攪拌速度調(diào)節(jié)鈕。

13.軸流風(fēng)機(jī)。

14.電源插座。

15.電源開關(guān)。

16.保險絲盒（1A）。

五．使用方法

一．儀器自校

將主機(jī)后面板上的電源插座（14），插入交流220V電源，電源開關(guān)（15）按下，此鍵指示燈亮，主機(jī)電源接通。然后按下電解開關(guān)（7），此鍵指示燈亮，即可進(jìn)行下面的自校：

1.短路電解電極插座（10）內(nèi)外兩電極，主機(jī)上的測量、電解狀況顯示器（4）、

（5）都應(yīng)顯示大，并且LED數(shù)字顯示器（1）計(jì)數(shù)。

2.短接測量電極插座（9）內(nèi)外兩電極，主機(jī)上的測量、電解狀況顯示器（4）、（5）都應(yīng)顯示為零，并且LED數(shù)字顯示器（1）不計(jì)數(shù)。

3.按一下主機(jī)上的啟動鍵（8），“LED” 數(shù)字顯示器（1）復(fù)零，約一分鐘后蜂鳴器響，電解終點(diǎn)指示燈（2）亮。

符合上述三條，說明主機(jī)工作正常。

二．滴定池的清洗、干燥和裝配

1.使用前，把滴定池所有的玻璃口打開，滴定池、干燥管、密封塞、攪拌子可用水、甲醇或丙酮清洗，陰極室、測量電池用甲醇或丙酮清洗，但不要清洗到電極引線處。（注意，陰極室、測量電極不能用水清洗，否則會造成測量誤差。）清洗后，放在大約60C的烘箱內(nèi)烘干4小時，然后使其自然冷卻。

2.把變色硅膠裝入干燥管內(nèi)（注意不要將粉末裝入）；進(jìn)樣旋塞內(nèi)裝入硅橡膠墊，并旋入緊固螺柱；把攪拌子小心放入滴定池；然后分別在陰極室、測量電池、干燥管、進(jìn)樣旋塞、密封塞的磨口處，均勻地涂上薄薄的一層真空脂，除陰極室的干燥管和密封塞不裝，其它均裝到相應(yīng)部位上，輕輕轉(zhuǎn)動幾下，使其較好地密封。

3將約100-120mL的電解液用經(jīng)干燥后的漏斗通過密封口注入陰極室，再用漏斗通過陰極室的干燥管插口注入電解液，陰、陽極室的液面要基本水平。完畢后將干燥管、密封塞裝好，輕輕轉(zhuǎn)動幾下，使其較好地密封（電解液裝入工作應(yīng)在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行）。將滴定池放到磁力攪拌器上的夾持器中，再把測量電極插頭，陰極室上的電解電極插頭分別插入測量（9）、電解（10）插座中。

三．電流的清除

按下電源開關(guān)（15），此鍵上的燈亮，電源接通，調(diào)整攪拌器攪拌速度調(diào)節(jié)鈕（12），使陽極室的電解液形成漩渦，但不能濺到池壁上，此時測量狀況顯示器（4），應(yīng)有指示，按下電解電流開關(guān)（7），此鍵指示燈亮，再按一下啟動鍵（8），電解狀況顯示器（5）也應(yīng)有指示，“LED”數(shù)字顯示器開始計(jì)數(shù)。否則，說明陽極電解液中含有過量碘，這時，可通過滴定池的樣品注入口注入適量的純水，直到測量電解狀況顯示器（4）、（5）均有指示，數(shù)字顯示器（1）計(jì)數(shù)。隨著剩余水分的減少，測量、電解狀況顯示器逐漸熄滅，滴定到達(dá)終點(diǎn)，蜂鳴器響，終點(diǎn)指示燈（2）亮，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)（若電解狀況顯示器（5）還有指示則為電流）。如果電流大于4毫安或電流顯示不穩(wěn)定，則是滴定池壁上附有水分。這時可關(guān)閉電解電流開關(guān)（7），把滴定池取下，緩慢地使其傾斜旋轉(zhuǎn)，以便使池壁上的水分被吸收，然后按下電解電流開關(guān)（7），繼續(xù)電解。這一步驟可反復(fù)進(jìn)行幾次，電流一般會降到大約3mA以下，即可進(jìn)行試驗(yàn)。

通過以上操作，如果電流仍然不能降低，可能是受到來自大氣中的水分侵入所影響，或者是陰極室中的陶瓷濾板吸附水分所致。此時應(yīng)檢查滴定池的磨口結(jié)合面密封情況，硅膠是否失效、進(jìn)樣旋塞中的硅橡膠墊的孔是否過大，以及陰極室的清洗和干燥效果是否良好等。進(jìn)行相應(yīng)的處理重復(fù)上述操作即可。

四．電流的大小對測量精度的影響

在測量樣品中水分的含量時，為了得到高精度的數(shù)據(jù)，我們希望電流越小越好。但是，電解顯示仍有兩個或三個綠色指示燈常亮并且穩(wěn)定（即不交替閃亮），此時按一下啟動鍵（8），LED數(shù)字顯示器復(fù)零，約一分鐘后，蜂鳴器響，終點(diǎn)指示燈亮，LED數(shù)字顯示器仍為零，此時可進(jìn)行測定。當(dāng)對測量精度有特殊要求或被測樣品中含水量較少時，應(yīng)當(dāng)盡量使電解顯示趨于一個指示燈亮，并且穩(wěn)定，這樣對測定低含量的樣品有利。

五．儀器的標(biāo)定

當(dāng)儀器達(dá)到初時平衡點(diǎn)而且比較穩(wěn)定時，可用純水進(jìn)行標(biāo)定（電解開關(guān)（7）應(yīng)按下）。

1.用0.5µl微量注射器抽取0.1µl的純水，為注樣做好準(zhǔn)備。

2.按一下啟動鍵（8）。

3.將0.1µl的純水通過進(jìn)樣旋塞注入到陽極室電解液中，注意應(yīng)使針尖插入到電解液中，并避免與池壁或電極接觸，注入后滴定會自動開始。

4.蜂鳴器響、終點(diǎn)指示燈亮，說明電解到達(dá)終點(diǎn)，其顯示結(jié)果應(yīng)為100±10ug，一般標(biāo)定2～3次，顯示數(shù)字在誤差范圍內(nèi)就可以進(jìn)行樣品的測定。

六．樣品中水分的測定

測定操作前應(yīng)首先確定以下幾點(diǎn)是否正確：

1.電解開關(guān)是否接通。

2.電流是否穩(wěn)定。

3.攪拌速度是否合適。

在使用新電解液或在測定過程之間，陽極室的電解液會自然的產(chǎn)生少量的碘，才能進(jìn)行測定操作。

一.液體樣品中的水分的測定

1.首先將帶針頭的1ml進(jìn)樣器（可根據(jù)被側(cè)樣品的不同，選擇其它容量的注射器），用被測樣品沖洗2～3次，然后抽取一定量的樣品，為注樣做好準(zhǔn)備。

2.按一下啟動鍵，LED數(shù)字顯示器復(fù)零。

3.把樣品通過進(jìn)樣旋塞注入到陽極室電解液中，注意應(yīng)使針尖插入到電解液中，并避免與池壁或電極接觸，注入后滴定會自動開始，測定達(dá)到終點(diǎn)，蜂鳴器響，終點(diǎn)指示燈亮，LED數(shù)字顯示器顯示的數(shù)字即是樣品的含水量，單位為ug。

注1:在測定過程中，由于操作的錯誤，偶然按動電解開關(guān)，將導(dǎo)致測定被

迫停止，則不能得到正確的數(shù)據(jù)。出現(xiàn)這種情況要等到終點(diǎn)指示燈亮，電流穩(wěn)定后再重新進(jìn)行測定。

注2：由于進(jìn)樣過少或注空（即注射器內(nèi)無樣品，在一分鐘內(nèi)測定不出水分

來，但蜂鳴器仍響，終點(diǎn)指示燈仍亮。

4.樣品中水分含量有以下關(guān)系式計(jì)算：

含水量PPM=所測結(jié)果（µg）/樣品質(zhì)量（g）=所測結(jié)果（µg）/樣品比重*樣

品體積（ml）

二.固體樣品中的水分測定

固體樣品中的形狀可以是粉末，顆粒、塊狀（大塊狀應(yīng)破碎），當(dāng)樣品難以溶于電解液時，必須選擇一個合適的水蒸發(fā)器連接到滴定池的進(jìn)樣口中，并根據(jù)樣品的種類選擇合適接頭和取樣方法。

1.固體進(jìn)樣器如圖（四）所示，用水清洗干凈，干燥好，地稱重。

2.取下固體進(jìn)樣器蓋子，把樣品裝入，并立即蓋好。

3.把裝有樣品的固體進(jìn)樣器稱重，該重量與固體進(jìn)樣器重量之差，就是樣品的重量。

4.按一下啟動鍵，LED數(shù)字顯示器復(fù)零。

5.取下滴定池的進(jìn)樣旋塞和進(jìn)樣器蓋子，把樣品按圖（五）實(shí)線所示插入樣品注入口。此時LED數(shù)字顯示器開始計(jì)數(shù)，這說明在插入過程中大氣中的水分已侵入陽極室內(nèi)，此時要待測定到達(dá)終點(diǎn)，目的是使侵入到陽極室內(nèi)的水分充分被電解液吸收。

6.按一下啟動鍵，LED數(shù)字顯示器復(fù)零。將進(jìn)樣器旋轉(zhuǎn)180度，如圖（五）虛線所示，使樣品全部落入電解液中（樣品落入電解液時，注意不得使樣品與池壁及電極接觸），一直到測定終點(diǎn)，方可拿下固體進(jìn)樣器，并裝入進(jìn)樣旋塞。

7.固體與液體中含水量的測定操作方法相同。

• 氣體樣品中的水分測定

與我廠生產(chǎn)的氣體進(jìn)樣器連接，可對氣體樣品中的水分進(jìn)行測定，連接示意圖如圖（六）所示，氣體進(jìn)樣器的使用方法詳見其使用說明書。

圖 六

在測定氣體樣品中的水分時，陽極室須注入大約150ml的電解液，以氣體中的水分被充分吸收，同時氣體的流量應(yīng)控制在100ml/min，并保持穩(wěn)定。如果在測定過程中陽極室中的電解液明顯減少，應(yīng)注入大約20ml的乙二醇補(bǔ)充。

七．注意事項(xiàng)

一．電解液的注意事項(xiàng)

1.在正常的測定過程中，每100ml電解液可與不小于1g的水進(jìn)行反應(yīng)，若測定時間過長，電解液的敏感性下降，應(yīng)換電解液。

2.陰極室中的電解液，如果在測定過程中發(fā)現(xiàn)釋放出強(qiáng)烈的氣泡或電解液被污染成淡紅褐色，此時電流會增大，測量的再現(xiàn)性要降低，還會使到達(dá)終點(diǎn)的時間加長，這時應(yīng)盡快換電解液。

3.滴定時間超過半小時，儀器尚不能穩(wěn)定，此時停止攪拌，觀察陶瓷濾板下部陽極上是否有明顯的棕色碘產(chǎn)生，如果沒有或產(chǎn)碘很少，則應(yīng)換電解液。

4.必須小心，不要吸入或用手接觸電解液，如與皮膚接觸，應(yīng)用水沖洗干凈。由于電解液的氣味大，并含有一定的有毒成分，所以實(shí)驗(yàn)室內(nèi)要通風(fēng)良好。

二．測定的注意事項(xiàng)

1.把樣品注入滴定池時，液體進(jìn)樣器的針頭要插入到電解液中，液體固體氣體進(jìn)樣器及樣品不應(yīng)與滴定池的內(nèi)壁及電極接觸。

2.該儀器的典型測定范圍是10µg～10mg，為了得到的測定結(jié)果，要適當(dāng)?shù)母鶕?jù)樣品的含水量來控制樣品的進(jìn)樣量。

進(jìn)樣量請參考下表：

八.維護(hù)與保養(yǎng)

一.儀器的安裝場所

1.儀器不得安裝在有腐蝕性氣體的室內(nèi)，其腐蝕性氣體可使儀器的電路部分腐蝕，縮短儀器的壽命。

2.儀器不得安裝在室溫低于5℃或高于40℃的地方。

3.儀器不得安裝在陽光直接照射的地方。

4.儀器不得安裝在操作頻繁的電氣設(shè)備附近。

5.儀器不得安裝在濕度大的地方或自來水排出管的附近。

6.儀器不得安裝在超出規(guī)定電源波動的地方。

7.為了使儀器可靠地工作，建議使用電子交流穩(wěn)壓器。

二.電解液的維護(hù)

1.把電解液存放于干燥器皿中或通風(fēng)良好、環(huán)境溫度5～25℃、相對濕度不大于75%的地方，如果電解液在直接的陽光暴曬或置于高溫下，則二氧化硫和碘就會從砒啶中釋放出來而失效。

2.對電解液的毒性，氣味和易燃性必須十分小心，應(yīng)在通風(fēng)櫥內(nèi)接觸電解液。

三.硅膠墊的換

進(jìn)樣旋塞中硅膠墊，過久的使用針孔變得過大，并無收縮性，使大氣中的水分侵入滴定池而產(chǎn)生測量誤差，應(yīng)及時的換。

四.硅膠換

1.當(dāng)干燥管中的硅膠由藍(lán)色變?yōu)闇\藍(lán)色時，應(yīng)及時的換。

（1）電解液從陰極室全部排出，陰極室無電解液而使電解電流終止。

（2）陽極室電解液侵入陰極室，陰極室的液面會逐漸升高，使碘離子聚集并沉積在陶瓷濾板上，而降低電解效率。

五.滴定池磨口的保養(yǎng)

大約一星期內(nèi)要轉(zhuǎn)動一下滴定池的磨口連接處，在不能輕松轉(zhuǎn)動時，應(yīng)重新涂上薄薄的一層真空脂，（注意，真空脂不宜涂得過多，否則使其進(jìn)入滴定池而造成測量誤差），如果不這樣檢查，真空脂就會變硬，磨口連接的零件就可能拆不下來，因此要經(jīng)常保養(yǎng)好。

六.滴定池磨口粘結(jié)處理

如果滴定池磨口連接處牢固地粘結(jié)在一起，不易拆卸時，請按下程序拆卸：

1.排去滴定池中的電解液，并沖洗干凈。

2.在磨口結(jié)合處周圍注入少量的丙酮，然后輕輕地轉(zhuǎn)動磨口處零件，即可拆卸。

3.如仍不能拆卸，請將滴定池放入2升的燒杯中，慢慢加入濃度為5%的溶液侵泡，其液面位置見圖七，必須十分注意，不要讓測量電極﹑陰極室電極的引線套端頭進(jìn)入液體，侵泡約十幾小時或24小時后，即可拆卸（此方法可重復(fù)進(jìn)行）。

圖 七

七．測量電極的保養(yǎng)

1.當(dāng)磁力攪拌器快速轉(zhuǎn)動時，應(yīng)注意攪拌子可能會跳動而損壞電極。

2.當(dāng)測量電極放入或取出時，應(yīng)停止攪拌，并注意不要使其碰到滴定池的孔壁上。

3.測量電極彎曲而沒有短路時可以用，也可以進(jìn)行修復(fù)。修復(fù)時要用鑷子夾住鉑金電極的根部，慢慢修整電極的頂端。

4.當(dāng)測量電極被污染時，可用丙酮對其進(jìn)行擦拭，如果鉑金絲的污染仍不能去掉時，可用酒精燈燒鉑金絲球端（請注意，將火焰慢慢靠近鉑金絲球端，避免因急速加熱，而引起電極玻璃部分炸裂）。

八.陰極室的保養(yǎng)

1.當(dāng)要拆卸陰極室時，因?yàn)殂K金絲和鉑金網(wǎng)是從陰極室磨口連接部分的橫截面上伸出，所以應(yīng)注意不要碰到滴定池的頂端和孔壁。

2.陰極室的清洗

陰極室受污染可能出現(xiàn)下列情況：

• 降低電解效率，延長測定時間。

• 電流增加，滴定速度不穩(wěn)定，且不能到達(dá)終點(diǎn)。

• 陶瓷濾板易吸收水分，使電流增加，長時間不能到達(dá)終點(diǎn)。

如出現(xiàn)上述情況可用丙酮清洗玻璃件及鉑金網(wǎng)上的污垢（注意不要碰壞鉑金絲及鉑金網(wǎng)），把丙酮裝入陰極室，用橡皮塞或類似的東西密封好干燥管的插口，充分搖晃，以除去內(nèi)部的污垢。當(dāng)還不干凈時，可將陰極室侵入到裝有稀硫酸的燒杯中侵泡。注意，不要清洗或侵泡到電極引線處。

3.陰極室干燥

由于陰極室中的陶瓷濾板較難烘干，可將陰極室放入約60的烘箱內(nèi)烘干4小時，然后使其自然冷卻。

九．電極插頭﹑插座的保養(yǎng)

測量電極﹑陰極室電極的插頭﹑插座因經(jīng)常活動，會使插頭﹑插座的外側(cè)逐漸松動，由于長時間的使用，在插頭和插座及插座的插孔中會粘附上污垢，使其接觸不良，因此要進(jìn)行清洗修整。

• 插頭松動

當(dāng)插頭和插座連接松動時，可將插頭的外金屬片用鉗子均勻的向內(nèi)側(cè)壓。

• 清洗插頭﹑插座

用乙醇或丙酮分別擦拭金屬部位的污垢，使其接觸良好。

九．儀器故障

一．測量開路

當(dāng)測量開路時，測量狀況顯示器電解狀況顯示器將顯示大，LED數(shù)字顯示器計(jì)數(shù)使陽極室電解液產(chǎn)生過量碘，此時應(yīng)檢查下列情況：

• 測量插頭﹑插座是否接觸良好。

• 測量電極引線是否開路，插頭焊接是否良好。

二．電解開路

當(dāng)電解開路時，測量狀況顯示器有指示，電解狀況顯示器只亮兩個綠燈，“LED”

數(shù)字顯示器不計(jì)數(shù)，此時應(yīng)檢查下列情況：

• 電解插頭﹑插座是否接觸良好。

• 陰極室上的電解引線是否開路，插頭焊接是否良好（當(dāng)重新焊接插頭時，應(yīng)注意陰﹑陽極性不得焊錯）。

• 陰﹑陽電極鉑金絲的焊接點(diǎn)是否開路。

三．測量短路

當(dāng)測量短路時，測量﹑電解狀況顯示器均無指示，LED數(shù)字顯示器不計(jì)數(shù)，此時應(yīng)檢查下列情況：

• 測量插頭或插座是否短路。

• 測量電極兩球端或內(nèi)部是否短路。

• 測量電極是否滲漏，滲漏時儀器滴定時間盡管超過半個小時以上，也不能到達(dá)終點(diǎn)（此時不屬于電解液問題，應(yīng)換測量電極）。