核心反應(yīng)機(jī)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(huì)抑制反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，因此需加入有機(jī)堿（如吡啶）中和酸性物質(zhì)，同時(shí)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(jī)堿和甲醇參與下，反應(yīng)會(huì)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(cè)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(guò)測(cè)量消耗的碘的物質(zhì)的量，即可根據(jù)比例計(jì)算出樣品中水分的物質(zhì)的量（進(jìn)而換算為質(zhì)量）。

• 實(shí)際操作中，通常使用含有碘、二氧化硫、有機(jī)堿和甲醇的卡爾費(fèi)休試劑作為滴定劑，當(dāng)樣品中的水分被反應(yīng)后，過(guò)量的碘會(huì)使體系出現(xiàn)終點(diǎn)信號(hào)（如電位突躍），此時(shí)可通過(guò)滴定劑的消耗量計(jì)算水分含量。