Meginregla Karl Fischer Coulometric Moisture Analyzer
1. Árið 1935 lagði Karl Fischer fyrst fram aðferðina til að mæla raka með rúmmálsgreiningu, sem er sjónræna aðferðin í GB6283 "Ákvörðun rakainnihalds í efnavörum". Sjónræn aðferð getur aðeins ákvarðað vatnsinnihald litlausra fljótandi efna. Síðar þróaðist það yfir í raforkuaðferðina. Með þróun vísinda og tækni voru coulomb mælirinn og rúmmálsaðferðin sameinuð til að hefja coulomb aðferðina. Þessi aðferð er prófunaraðferðin í GB7600 "Ákvörðun rakainnihalds í Transformer Oil in Operation (Coulometric Method)". Sjónræn flokkunaraðferð og raforkuaðferð eru sameiginlega nefnd afkastagetuaðferð. Karl Fischer aðferðin skiptist í tvær aðferðir: Karl Fischer rúmmálsaðferðina og Karl Fischer Coulomb aðferðina. Báðar aðferðirnar eru tilnefndar sem staðlaðar greiningaraðferðir af mörgum löndum til að kvarða aðrar greiningaraðferðir og mælitæki.
2. Karl Fischer Coulomb aðferðin er rafefnafræðileg aðferð til að ákvarða raka. Meginreglan er sú að þegar Karl Fischer hvarfefnið í rafgreiningarfrumu tækisins nær jafnvægi, sprauta sýninu sem inniheldur vatn, afoxunarhvarf vatns ginsengs, joðs og brennisteinsdíoxíðs, í viðurvist pýridíns og metanóls, myndar pýridínhýdríódat og pýridínmetýlsúlfat, og neytt joð er rafgreint við rafskautið, þannig að afoxunarhvarfið heldur áfram þar til vatnið er alveg uppurið. Samkvæmt rafgreiningarlögmáli Faraday er joð sem framleitt er við rafgreiningu í réttu hlutfalli við rafmagnið sem neytt er við rafgreiningu. Viðbrögðin eru sem hér segir:
H2O plús I2 plús SO2 plús 3C5H5N→2C5H5N?HI plús C5H5N?SO3
C5H5N?SO3 plús CH3OH→C5H5N?HSO4CH3
Við rafgreiningu er rafskautsviðbrögðin sem hér segir:
Skaut: 2I--2e→I2
Bakskaut: I2 plús 2e→2I-
2H plús plús 2e→H2↑
Það má sjá af ofangreindum viðbrögðum að 1 mól af joði oxar 1 mól af brennisteinsdíoxíði og þarf 1 mól af vatni. Þess vegna er það jafngilt hvarf 1 mól af joði og 1 mól af vatni, það er að rafmagnið til að rafgreina joð jafngildir rafmagninu til að rafgreina vatn. Rafgreining á 1 mól af joði krefst 2×96493 coulombs af rafmagni og rafgreining á 1 millimól af vatni krefst 96493 millioculombs af rafmagni.
