卡爾費(fèi)休水分儀是實(shí)驗(yàn)室中最常用的分析儀器之一,，對于各行各業(yè)的產(chǎn)品,，水分含量都是重要的質(zhì)控指標(biāo)。藥品的水分會(huì)影響保質(zhì)期和藥效,，化學(xué)品水分決定了產(chǎn)品性能,，鋰電池的水分關(guān)乎電池安全和壽命，食品中的水分造成口感和味道的變化,。

各種產(chǎn)品的水分可以通過統(tǒng)一的方法來測量,，即1935年由德國化學(xué)家卡爾·費(fèi)休發(fā)現(xiàn)并由他命名的卡爾費(fèi)休反應(yīng)，樣品中的水和滴定劑中的碘會(huì)發(fā)生等比例的化學(xué)反應(yīng),，通過消耗滴定劑的體積和濃度即可計(jì)算得到樣品的含水量,。

圖1 卡爾·費(fèi)休                                          圖2 卡爾費(fèi)休反應(yīng)

卡爾費(fèi)休水分儀可根據(jù)該原理自動(dòng)測量樣品水分，但據(jù)調(diào)研,，使用KF水分儀常常會(huì)遇到測量時(shí)間很長,、樣品不溶解、結(jié)果不準(zhǔn)確,、發(fā)生副反應(yīng)以及數(shù)據(jù)管理繁瑣的困擾,。作為一家以客戶需求為中心的全球領(lǐng)先的精密儀器制造商，梅特勒托利多運(yùn)用幾十年的KF經(jīng)驗(yàn),，在2024年隆重推出重磅新品：EVA卡爾費(fèi)休容量法水分儀,，使得測量速度大幅提升，測量結(jié)果精準(zhǔn)如一,，還可通過自動(dòng)化無縫工作流程和安全數(shù)據(jù)管理,，提升工作效率,。為您帶來高效、可靠,、安全的水分測量體驗(yàn),。

圖3 EVA卡爾費(fèi)休容量法水分儀

1.       分秒即達(dá)

FFA快速預(yù)測電流控制算法

EVA水分儀創(chuàng)新的使用FFA快速預(yù)測電流控制算法，使得常規(guī)需要3-5分鐘的測量加速到1分鐘以內(nèi),。先進(jìn)的FFA算法可以預(yù)測達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn)所需添加碘的量,，從而可以快速的添加滴定劑，提升碘的濃度,，加快化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行,，使得反應(yīng)能夠快速到達(dá)終點(diǎn)，縮短了測量時(shí)間,。

  圖4 FFA快速預(yù)測電流控制算法

數(shù)字電極

FFA不僅僅只是一個(gè)算法,，它是一整個(gè)控制體系，其中包括數(shù)字電極,，它以10Hz的頻率快速采集大量數(shù)據(jù),，同時(shí)可以將采集到的模擬信號(hào)直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，避免因?yàn)榇?/span>場,、晃動(dòng)等環(huán)境對信號(hào)帶來的干擾,，為水分儀測量提供大量、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)基礎(chǔ),。

電流控制

不僅僅是電極,，我們還創(chuàng)新的使用電流控制終點(diǎn)技術(shù)，在滴定過程中,，避免因陷入紅色的慢速區(qū)域而造成的滴定時(shí)間過長,，可以使化學(xué)反應(yīng)直接穿過慢速區(qū)，到達(dá)綠色的快速反應(yīng)區(qū),，進(jìn)一步縮短了測量時(shí)間,。

圖5  電流控制技術(shù)

快速數(shù)據(jù)處理

儀器內(nèi)部的芯片在接收到由數(shù)字電極傳來的大量穩(wěn)定電流信號(hào)后，可進(jìn)行快速的數(shù)據(jù)處理,，預(yù)測達(dá)到終點(diǎn)需要添加滴定劑的量,，并控制高精度滴定管以合適的速度進(jìn)行加液。盡快達(dá)到化學(xué)反應(yīng)的終點(diǎn),，實(shí)現(xiàn)快速的測量,。

2.       毫厘不差

12萬步高分辨率滴定管

作為全球領(lǐng)先的精密儀器制造商，我們不僅能做到分秒即達(dá),，還能做到毫厘不差。為此,，我們配備了12萬步高分辨率驅(qū)動(dòng)器,，使用5mL滴定管時(shí)，最小加液體積可達(dá)0.042μL，通過精確的控制加液體積以達(dá)到更高的測量精度,。

復(fù)雜樣品解決方案

準(zhǔn)確測量復(fù)雜樣品的水分是更大的挑戰(zhàn),，不恰當(dāng)?shù)臉悠分苽洹⒉贿m合的測量方法都會(huì)造成結(jié)果偏差大,。EVA水分儀針對各種樣品均有相應(yīng)的解決方案,，對于不溶樣品，可選擇6-26位加熱爐自動(dòng)進(jìn)樣器,，使得樣品中的水分在最高280度下?lián)]發(fā),，并可連續(xù)測量120個(gè)樣品。

圖6  InMotion KF加熱爐自動(dòng)進(jìn)樣器

對于難溶樣品,，可通過分散力度更強(qiáng)的均質(zhì)器幫助溶劑,。而對于過去需要醛酮試劑才能測量的有副反應(yīng)樣品，現(xiàn)在EVA提供專用方法,，使用常規(guī)試劑也可測量,，并且可保持結(jié)果一致。

圖7  醛酮專用方法

模塊化設(shè)計(jì)

準(zhǔn)確的測量離不開日常的維護(hù)保養(yǎng),，EVA模塊化設(shè)計(jì)使得各個(gè)部件非常容易拆卸和安裝,，從而讓儀器保持優(yōu)異的性能。此外,，還可以將觸摸屏置于通風(fēng)櫥外,，減少操作人員接觸潛在危險(xiǎn)化學(xué)品來確保安全。

圖8  在通風(fēng)櫥外操作EVA水分儀

3.       流程優(yōu)化

除了分秒即達(dá)和毫厘不差,，EVA還可以搭配面向未來的LabX云技術(shù),，優(yōu)化您的工作流程?？梢詫④浖惭b在本地服務(wù)器或云平臺(tái),，無需在客戶端進(jìn)行安裝，即可直接使用電腦,、pad和手機(jī)通過網(wǎng)頁直接查看數(shù)據(jù),，實(shí)現(xiàn)更安全高效的數(shù)據(jù)管理。

 圖9  LabX云技術(shù)

自動(dòng)試劑處理

在長時(shí)間不使用儀器時(shí),，可自動(dòng)將滴定管中的滴定劑直接排回至滴定瓶中,，無需插拔管路、不會(huì)接觸試劑,，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的試劑清空,。標(biāo)配的溶劑泵還可以隨時(shí)進(jìn)行排出廢液和添加溶劑。

自動(dòng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)錄

此外,，得益于梅特勒豐富的產(chǎn)品線優(yōu)勢,，天平可直接與EVA水分儀相連,，實(shí)現(xiàn)樣品重量的自動(dòng)傳輸，避免人工抄錄可能造成的錯(cuò)誤,。

圖10  天平數(shù)據(jù)自動(dòng)轉(zhuǎn)錄

4.       結(jié)束語

新品EVA使用創(chuàng)新且先進(jìn)的技術(shù)解決了之前困擾大家的水分測量難題：FFA算法使得測量時(shí)間縮短至1分鐘以內(nèi),，多種配件適用不同溶解度的樣品，12萬步驅(qū)動(dòng)器提升測量精度,，專用方法直接測量副反應(yīng)樣品,，LabX云存儲(chǔ)技術(shù)簡化數(shù)據(jù)管理。

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