德國賽多利斯集團水份測定儀

德國賽多利斯集團是世界上著名的電子天平生產廠家，公司除了采用紅外和微波加熱法測定水份含量之外，推出的一種分析固體中微量水份含量的方法。

眾所周知，熱解重量分析法用的是干燥爐，而紅外或微波干燥器只能測定揮發性物質。樣品用該方法加熱時，在水份被蒸發的同時，其它成分如酒精、脂肪和油脂也會隨水份一起蒸發，導致樣品重量有所損失。由于熱解重量分析法不能將水份和其它物質區分開，于是測得的水份就變成了樣品中所有揮發性物質的總和。而在研制和生產化學制品和藥劑時，必須考慮物質特性，因此精確測定水份含量就變得非常重要。同時，由于這些水份的含量往往只有幾個ppm，可想而知，要測定如此微量的水份并不是件容易的事。

Karl Fischer滴定法是世界公認的測定固體中水份含量的標準方法，Karl Fischer庫侖滴定法（庫侖是電量的單位）則用來測定微量水份。然而，該方法因其需要復雜的設備，以及必須處理產生的化學廢料（一些為有毒物質，有嚴格的處理規定）而備受批評。相反，五氧化二磷法同樣也是根據庫侖定律，但卻不需要使用化學試劑。該方法發展迄今已有25年，最初用來測定氣體中的水份含量，現在則廣泛用于測定物質中的水份含量。賽多利斯集團推出的新一代水份測定儀——WDS 400，正是采用了這種方法。

WDS的測定方法類似于Karl Fischer庫侖滴定法，步驟卻簡單得多（只需幾步）。首先用準微量或微量天平（如賽多利斯ME或MC系列）稱出樣品重量，用鎳勺將稱得的樣品放入WDS 400內置的不銹鋼爐，開始加熱，加熱時可根據自定義溫度曲線進行。這樣使水以不同形式出現，如地表水、毛細管水和結晶水。該方法需要不同的外力才能使水與樣品中的化合物結合，如Van de Waals力、氫鍵結合力、正負極吸引力、甚至靜電力。

加熱后產生的水蒸氣由N2載氣運送到電解池，也可用干燥、無油的壓縮空氣（降低操作成本）。隨后電解池中的電化學傳感器開始進行水份測定。傳感器由一片表面鍍有五氧化二磷（使用特殊鍍膜方法）的陶瓷片構成，放在兩個平行電極中間。當水蒸氣通過這層極易潮解的五氧化二磷層時，發生化學反應，水分子發生電解。每個電解的水分子產生兩個電子，形成電流。測量該過程所有的電荷，然后根據法拉第定律，將電荷轉換成最初樣品中的含水量。

該方法可測量物質中從15%到幾ppm的水份含量，最少可測量1mg的水份含量。由于WDS 400采用高分辨率的傳感器技術，因此只需少量樣品即可進行測量，通常為25～2000mg，最小可15mg。

使用PC機可控制所有的技術和操作過程，并對分析結果進行求值，分析結果以圖表方式記錄并顯示在PC機上。可單獨觀察和確定測量時記錄的每個最高點。另外，該方法還可定量求值水的不同結合體，測量值以ppm/%和mg顯示。

WDS 400不但操作簡單、測量限制少，而且電解池非常耐用。這是由于它的催化特性使傳感器能在測量過程中自我更新，因此一次分析結束后隨時能進行下一次測量，大大降低了操作成本。另外，WDS 400使用范圍極廣，無論是塑料、藥品、食品、化工原料還是成品，都能進行測量。(end)