什么是水分儀?
水分計(jì)是一種測量物質(zhì)中含水量的裝置。
有些設(shè)備可以測量氣體、液體和固體狀態(tài)。水分計(jì)的類型包括干法、卡爾費(fèi)休法、紅外吸收法、介電常數(shù)法等,其中干法或卡爾費(fèi)休法水分計(jì)典型用于實(shí)驗(yàn)室。
水分計(jì)按用途分類,用于測量食品、土壤、混凝土等中的水分。一些測量食品中水分含量的方法是由 ISO 和 JAS 等方法確定的,并且一些水分測定儀符合這些標(biāo)準(zhǔn)。
水分儀的使用
測量物質(zhì)水分的行業(yè)多種多樣,水分計(jì)可用于多種測量目標(biāo),包括食品、工業(yè)產(chǎn)品和木材。特別是食品的形狀、水分含量、控制值等各不相同,因此每次使用的水分儀和測量程序必須根據(jù)產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化。
在大米和小麥等食品工業(yè)中,使用的干燥水分計(jì)還配備有天平和干燥機(jī)。另一方面,卡爾費(fèi)休方法通常用于食品工業(yè)中使用的水分計(jì),例如味噌和油,以及處理溶解在有機(jī)溶劑中的材料的材料制造商。
使用的其他設(shè)備包括使用張力計(jì)方法測量土壤濕度的濕度計(jì),以及測量混凝土濕度的高頻電容式濕度計(jì)。
水分儀原理
水分計(jì)根據(jù)方法的不同,有不同的測量方法:根據(jù)質(zhì)量變化估算水分含量的干燥法、通過與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)定量計(jì)算水分含量的卡爾費(fèi)休法、以及計(jì)算水分含量的方法。示例包括電容法。
1. 干燥法
圖1 干燥法原理
干燥法是一種非常簡單的方法:干燥前測量樣品的質(zhì)量,將其置于加熱至100℃左右的恒溫槽中約3小時,使水分蒸發(fā),測量質(zhì)量,根據(jù)差值計(jì)算水分含量這是一種求數(shù)量的方法。
還提供結(jié)合了干燥機(jī)和精密天平的水分計(jì),讓您可以在控制溫度和時間的同時進(jìn)行測量。干燥方法通常被確立為谷物等食品的測試方法。
2.卡爾費(fèi)休法
圖2 卡爾費(fèi)休法反應(yīng)方程
卡爾費(fèi)休水分計(jì)定量測量在甲醇等碳原子數(shù)較少的醇和吡啶等有機(jī)堿存在下與二氧化硫和碘反應(yīng)的水量。
庫侖滴定通常用于定量水含量,水含量是根據(jù)陽極碘離子產(chǎn)生的碘的消耗來確定的。請注意,具有還原性的化合物(例如抗壞血酸)會通過另一種化學(xué)反應(yīng)消耗碘,因此無法使用卡爾費(fèi)休法測量水分。
3. 張力計(jì)
圖 3. 張力計(jì)的工作原理
張力計(jì)是一種測量土壤濕度的方法。
該方法包括將多孔無釉杯子粘到管道上,裝滿水,然后將杯子插入土壤中測量壓力變化,以測量滲入土壤中的水量。此外,張力計(jì)無法在干燥土壤中進(jìn)行高精度測量,因?yàn)槿菀仔纬砷g隙。
4、電容法
該方法用于測量土壤和混凝土等材料中所含的水,這些材料的介電常數(shù)比水低。
將樣品夾在兩個電極之間,通過施加電壓來測量電容,并根據(jù)變化量計(jì)算出水量。過去它的缺點(diǎn)是精度相對較低,但最近精度有所提高,且測量容易,因此經(jīng)常在建筑工地使用。
有關(guān)水分計(jì)的其他信息
使用水分儀時的注意事項(xiàng)
大氣和樣品以外的物質(zhì)中也含有水分,因此使用水分測定儀時,需要注意測量環(huán)境。特別是在測量微量水分時,如果實(shí)驗(yàn)室的濕度或樣品與大氣接觸的時間發(fā)生變化,測量值可能會發(fā)生變化。
另外,在卡爾費(fèi)休法中,需要牢固地擰緊配件,以防止水分從管件等的間隙進(jìn)入,并且可以除去測量時流動的氮?dú)獾榷栊詺怏w中含有的水分。硅膠等干燥物必須事先用消毒劑去除。
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