概要

　水分は、固体・液体・気体の持っている含水質量の百分率で表されます。
　水分の測定方法には、カールフィッシャー法・乾燥法・赤外線吸収法・誘電率法などがあり、これらのうち主としてカールフィッシャー法と乾燥法が実験室で用いられています。

　弊社の装置ではカールフィッシャー法を採用しています。カールフィッシャー法による水分測定法は、滴定セル内でヨウ化物イオン・二酸化硫黄・アルコールを主成分とする電解液（カールフィッシャー試薬（以下KF試薬））が、メタノールの存在下で水と特異的に反応することを利用して、物質中の水分を定量するものです。この方法は、滴定の取り進め方により、電量法と容量法に分けられます。電量滴定法は、検出感度が非常に高く、定量範囲が数μg～30 mgH₂O までの測定が理論上可能です。

測定原理

カールフィッシャー反応

水は塩基とアルコールの存在下でヨウ素、二酸化硫黄と反応します。
Ｈ_２Ｏ＋Ｉ_２＋ＳＯ_２＋ＣＨ_３ＯＨ＋３ＲＮ　→　２ＲＮ・ＨＩ＋ＲＮ・ＨＳＯ_４ＣＨ_３…(1)

電量滴定法

ヨウ化物イオンを含む電解液（陽極液）中で電解により、陽極にてヨウ化物イオンからヨウ素を発生させます。
２Ｉ^－　－　２ｅ　→　Ｉ_２…(2)

(2) 式で発生したヨウ素が (1) 式に従って消費されると、検出電極でヨウ素が消費されたことを検出し、再び電解により (2) 式に従って陽極からヨウ素を発生させます。発生するヨウ素は『ファラデーの法則』に従って電気量に比例します。

(1)式より、Ｈ_２ＯとＩ_２は１：１の反応であることから、水１モル（１８．０２ｇ）は２×９６４８５クーロンに相当します。　従って水１ｍｇは１０．７１クーロンに相当します。

以上の原理に基づき、電解に要した電気量より、水分量を換算します。