核心反應(yīng)機制

1. 基礎(chǔ)反應(yīng)：碘（I?）與二氧化硫（SO?）在水（H?O）存在的條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成（HI）和硫酸（H?SO?），反應(yīng)式為：\(\text{I}_2 + \text{SO}_2 + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{HI} + \text{H}_2\text{SO}_4\)
2. 體系調(diào)控：上述反應(yīng)生成的酸會抑制反應(yīng)繼續(xù)進行，因此需加入有機堿（如吡啶）中和酸性物質(zhì)，同時加入甲醇作為溶劑溶解各成分并穩(wěn)定中間產(chǎn)物。在有機堿和甲醇參與下，反應(yīng)會生成穩(wěn)定的吡啶鹽，確保反應(yīng)定量完成，總反應(yīng)式可表示為：\(\text{I}_2 + \text{SO}_2 + 3\text{C}_5\text{H}_5\text{N} + \text{CH}_3\text{OH} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{C}_5\text{H}_5\text{N·HI} + \text{C}_5\text{H}_5\text{N·HSO}_4\text{CH}_3\)

測定邏輯

• 反應(yīng)中，1 分子碘恰好與 1 分子水反應(yīng)，因此通過測量消耗的碘的物質(zhì)的量，即可根據(jù)比例計算出樣品中水分的物質(zhì)的量（進而換算為質(zhì)量）。

• 實際操作中，通常使用含有碘、二氧化硫、有機堿和甲醇的卡爾費休試劑作為滴定劑，當(dāng)樣品中的水分被反應(yīng)后，過量的碘會使體系出現(xiàn)終點信號（如電位突躍），此時可通過滴定劑的消耗量計算水分含量。