卡爾·費(fèi)休水分測(cè)定原理與技術(shù)
    卡爾·費(fèi)休法簡(jiǎn)稱費(fèi)休法，是1935年卡爾·費(fèi)休（KarlFjscher）提出的測(cè)定水分的容量分拆方法。費(fèi)休法是測(cè)定物質(zhì)水分的各類(lèi)化學(xué)方法中，對(duì)水為專(zhuān)一、為準(zhǔn)確的方法。雖屬經(jīng)典方法但經(jīng)過(guò)近年改進(jìn)，提高了準(zhǔn)確度，擴(kuò)大了測(cè)量范圍，已被列為許多物質(zhì)中水分測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)方法。
    費(fèi)休法屬碘量法，其基本原理是利用碘氧化二氧化硫時(shí)，需要一定量的水參加反應(yīng)：
    12十S02十2H2O=2HI十H2SO4（1）
    上述反應(yīng)是可逆的。為了使反應(yīng)向正方向移動(dòng)并定量進(jìn)行，須加入堿性物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)證明，吡啶是適宜的試劑，同時(shí)吡啶還具有可與碘和二氧化硫結(jié)合以降低二者蒸氣壓的作用。因此，試劑必須加進(jìn)甲醇或另一種含活潑OH基的溶劑，使硫酸酐吡啶轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的甲基硫酸氫吡啶。
    試劑的理論摩爾比為碘：二氧化硫：吡啶，甲醇＝1：1：3：1。
　　
測(cè)定技術(shù)費(fèi)休試劑的配制和標(biāo)定
    通常，配制費(fèi)休試劑時(shí)只有碘應(yīng)嚴(yán)格依照化學(xué)計(jì)量，其它組分則是過(guò)量的，一般采用的摩爾比為碘：二氧化硫：吡啶：甲醇＝1：3：10：50。配制費(fèi)休試劑所用各物質(zhì)必須嚴(yán)格控制其含水量，一般不得超過(guò)0.1%，若進(jìn)行微量分析時(shí)，不應(yīng)超過(guò)數(shù)個(gè)ppm。
    配制步驟取無(wú)水吡啶133mL與碘42．33g，置入具塞棕色試劑瓶中，振搖至碘全部溶解后，加入無(wú)水甲醇333ml。難確稱量試劑瓶重，通入經(jīng)濃硫酸脫水的二氧化硫氣體至試劑瓶增重32g，將瓶塞塞牢、搖勻，于暗處放置48h后標(biāo)定。依此配制的費(fèi)休試劑的滴定度約為含水3-5g／mL。當(dāng)使用試劑瓶時(shí)，可在通二氧化硫至增重32g時(shí)，把液面的位置作一標(biāo)記，以后每次配制，只需取一定量的各物質(zhì)置入試劑瓶中，通入二氧化硫氣體，使試劑溶液掖面升高至標(biāo)記處即可，這樣可省去費(fèi)時(shí)的稱重操作。為使費(fèi)休試劑穩(wěn)定，有另一種配制方法，即先配成二組溶濃，在使用前混合。一組為碘和甲醇溶液I；另一組為二氧化硫和吡啶溶液II。
    溶液I：取碘63p，置入試劑瓶中，加366mL無(wú)水甲醉，括至碘全部溶解。
    溶液II：取100mL無(wú)水吡啶，置入試劑瓶小，準(zhǔn)確稱量，然后通入干燥的二氧化硫氣體，使其增重32g。
    新配制的費(fèi)體試劑很不穩(wěn)定，隨放置時(shí)間增加，濃度逐漸降低。在前二、三日內(nèi)，淌定皮有顯著下降，以后降低援慢，一周以后，滴定度每日約減少1%，之后則變化更趨緩慢。滴定度開(kāi)始迅速下降的原因主要是試劑中各組分所含殘存水分的作用，隨后滴定度緩慢下降的原因則是副反應(yīng)的影響。
    因此，費(fèi)你試劑配制以后，應(yīng)放置一周以上，用前標(biāo)定。
    常用的卡爾費(fèi)休水分測(cè)定儀，俗稱微量水分測(cè)定儀、卡氏水分測(cè)定儀、卡氏電量法水分儀、庫(kù)倫法水分測(cè)定儀等，有如下幾種：

費(fèi)休試劑的標(biāo)定方法一般有純水標(biāo)定、含水甲酵標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定和穩(wěn)定的結(jié)晶水合物標(biāo)定三種。
    （1）純水標(biāo)定法取數(shù)個(gè)干燥具塞滴定瓶，加入25mL無(wú)水甲醇，用費(fèi)休試劑滴定至終點(diǎn)。這時(shí)滴定瓶?jī)?nèi)呈無(wú)水狀態(tài)，隨即用注射取樣器迅速注入已準(zhǔn)確稱量的純水30．00mg，在劇烈攪拌下，以費(fèi)休試劑滴定至終點(diǎn)，求得每毫升費(fèi)體試劑相當(dāng)于水的質(zhì)量M^.
    （2）含水甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定法
      （i）含水甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制含水中醇標(biāo)準(zhǔn)溶液是用無(wú)水甲醉加入定還的燕螺水配成的。無(wú)水甲醇應(yīng)經(jīng)過(guò)金屆鎂粉二次處理，然后蒸餾，把蒸出的甲醇立即用來(lái)配制。
　　取充分干燥的500mL存雖瓶，在瓶中加入無(wú)水甲醇400mL，用注射器（或小滴瓶）減員法準(zhǔn)確稱設(shè)蒸餾水0.2500，注入容量瓶中，迅速塞牢瓶塞，振蕩均勻后，用元水甲醇稀釋至刻度。即使經(jīng)過(guò)多次處理的甲醇，也難免含有微量水分，因此必須對(duì)此值予以校正?？稍诓粩鄶嚢?，保持利同條件下，用無(wú)水甲醇及配制好的含水醇分別滴定同量費(fèi)休試劑，得到Va和Vb，然后求校正值F。
      （ii）標(biāo)定方法在于燥的滴定瓶中加入無(wú)水甲醇10mL，以費(fèi)休試劑滴至終點(diǎn)。然后準(zhǔn)確量取一定量的含水甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液（含水量為Hmg），以費(fèi)休試劑在不斷攪拌下滴定。由試劑的消耗量V（單位為mL）計(jì)算費(fèi)休試劑的滴定度T（mg／mL）：
　　以含水甲醇標(biāo)準(zhǔn)液標(biāo)定費(fèi)休試劑結(jié)果準(zhǔn)確、操作簡(jiǎn)便，而且可進(jìn)行反滴定。但是，含水甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液比一般水溶液的膨脹系數(shù)更大，標(biāo)定時(shí)須注明當(dāng)時(shí)溫度。在使用中溫度有明顯差別時(shí)，須需對(duì)水甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積予以校正。當(dāng)使用含水甲醇標(biāo)準(zhǔn)液反滴定時(shí)，更要注意這種溫度對(duì)體積造成的影響。
    （3）穩(wěn)定的結(jié)品水合物標(biāo)定法一般用于標(biāo)定（費(fèi)休試劑的結(jié)晶水合物有一水合草酸銨（NH4）2C2.H2O、三水合乙酸鈉CH3C00Na·3H2：0、一水合檸檬酸和二水合酒石酸鈉等。其中以二水合酒石酸鈉為，它的理論含水量為15．66%。在150℃加熱后含水量為15．652%，將其暴露于相對(duì)濕度為20一79%的空氣中，此水合物增加重量為0.01一0.09%。
　　費(fèi)休法終點(diǎn)判定費(fèi)休法的滴定終點(diǎn)，對(duì)于無(wú)色試液可用目視法判定。如果是帶有顏色或呈渾濁狀的試液，則需用水停滴走法或電位滴定法判定終點(diǎn)。