測定物質中水分含量的方法很多，常用的有干燥法、光譜法、色譜法、卡氏容量法、卡氏庫侖法等。
　　卡氏庫侖法的特點是：準確度高，檢測下限低，可以測定至10-6 級；時間短，一般物質在掌握好進樣量的前提下60s內即可完成測定；耗材少，電解液可以連續使用，無需每天進行更換。因此，該法適用于多種有機和無機物中的水分測定。在卡氏試劑中無副反應、無干擾的情況下，卡氏庫侖法測定可作為一種專屬性的方法。
一、方法原理

卡氏庫侖法測定水分是一種電化學方法。其原理是水參與碘、二氧化硫的氧化還原反應，在吡啶（或其他含堿性的物質）和甲醇存在的情況下，生成氫典酸吡啶和甲基硫酸吡啶，消耗了的碘在陽極電解產生，從而使氧化還原反應不斷進行，直至水分全部耗盡為止。依據法拉第電解定律， 電解產生碘是同電解時耗用的電量成正比關系的，其反應如下（以吡啶為例）：
　　SO2+H2O+I2+3C5H5N→2C5H5·HI+C5H5N·SO3C5H5N·SO3+CH3OH→C5H5NH·OSO2OCH3在電解過程中，電極反應如下：
　　陽極：2I-→I2+2e-陰極：I2+2e-→2I-2H++2e-→H2↑從以上反應中可以看出，1mol的碘氧化1mol的二氧化硫，需要1mol的水。所以1mol碘與1mol水的當量反應，即電解碘的電量相當于電解水的電量， 電解1mol碘需要2×96493C電量， 電解1mmol水需要電量為2×96493mC電量。從而可以計算出樣品中的含水量。
二、實驗部分

1.檢定標準的選取

按照JJG1044-2008 《卡爾·費休庫侖法微量水分測定儀》檢定規程要求，檢定所需的物品包括秒表、微量進樣器、分析天平、絕緣電阻表、耐壓試驗儀、泄漏電流測試儀以及水-甲醇標準物質、蒸餾水等。在此主要討論的是微量進樣器和水分標準物質。按照JJG1044-2008之規定，使用滿量程分別為10μL、100μL、1000μL的微量進樣器各一支，水分標準物質為1mg/g的水-甲醇標準物質。
　　中國計量科學研究院化學所雖然制備過一批水分標準物質，但一直沒有復現，長期缺貨。山東省計量科學研究院也在計劃研制水分標準物質，不過短時間內暫無法推出。根據目前的現狀和檢定工作中的經驗，筆者建議使用Fluka公司的水分標準物質系列， 其水分含量分別為10.0mg/g、1.0mg/g、0.1mg/g。微量進樣器的型號按照JJG1044-2008的要求選取， 但需注意選用針頭加長型。此外，需配備醫療用塑料注射針管以及硅橡膠墊。理由如下：
　?。?/span>1）甲醇-水體系吸水性強，穩定性相對較差，Fluka公司的水分標準物質系列選用的溶劑（如二甲苯）更加穩定。
　?。?/span>2）計量更加方便準確。在Fluka公司的水分標準物質系列中，10.0mg/g和1.0mg/g兩種型號的密度都為1.0g/mL。
　　利用這一特性，可以改進檢定的方法，從而提高效率，并使檢定結果更加可靠。關于這一點將在下文的檢定方法的探討中加以詳述。
　?。?/span>3）為了盡可能減少標準物質揮發以及空氣中水蒸氣的影響，配備醫療用塑料注射針管以及硅橡膠墊是必須的，特別是在檢測水分的低含量點（如10μg）時尤為重要。
2.檢定環境的要求

（1）檢定時對濕度的要求由于空氣中水蒸氣的存在， 檢測時當儀器處于高濕度的環境中時，儀器本身難以達到平衡，且檢測結果數據偏大，規程中規定濕度不大于80%RH，筆者建議建議不要超過70%RH。
　?。?/span>2）保證電源電壓的穩定庫侖法水分儀的工作原理是測算儀器電解時所產生的電量，因此，除了配備穩壓電源外，在檢定時建議不要開啟其他耗電較大的設備， 尤其是空調之類的不定時啟動的機器，以防干擾。
3.儀器操作的要求

（1）稱重時的要求當使用稱重法進樣時， 要在天平托盤上再架上一個支撐物， 上面放置長度大于進樣針長度的托盤容器或類似物品，將進樣針放在其上稱量，保證稱重的準確性。若因為進樣針過長使得天平門不能玩全封閉， 則需保證天平室沒有通風等干擾。此外，稱重前要擦干進樣針上附著的標樣或者電解液。
　?。?/span>2）進樣時的要求第一，進樣器的針頭要足夠長，保證能插入液面，否則打入的液體可能會有部分濺在瓶壁上， 部分黏附在針頭上，不能和卡爾費休試劑反應，使得檢測的結果數據偏小。第二，插入液面的部分不能太長，建議是剛剛沒入，否則卡爾費休試劑可能會進入針管里，帶來稱重誤差。
　?。?/span>3）進樣后的要求一次進樣后， 應將黏附在針頭上的卡爾費休試劑擦拭干凈后，再進行下一次的取樣。此外，為保證儀器與電解池相接通的部分具有良好的密封性，防止水蒸氣進入，當進樣墊扎針多次后，應及時更換。
4.檢定方法的改進

JJG1044-2008對檢定方法作了詳細的說明。然而考慮到庫侖法微量水分測定儀一般用于現場檢測，因此，筆者結合自己的檢測經驗及標準器使用的實際情況， 建議對檢定方法作一點補充和改進。
　?。?/span>1）標準物質的使用方法絕大部分有機溶劑-水體系都具有一定的揮發性和吸水性，其中甲醇-水體系尤其強烈。因此，無論使用何種水分標準物質，打開安瓿瓶后，若讓其暴露在空氣中，則含水量的值會很快發生變化，使得檢定無法繼續進行。故推薦采用如下方法：打開安瓿瓶后，用干凈的醫療用塑料注射針管（主要是保證針管內部干燥）將標準溶液吸入，取下針頭， 用配套的塑料封頭套在針頭上， 形成密閉狀態。取樣時，用微量進樣器插入針筒中抽取溶液，稱重后進樣。若現場無上述針管，也可小心將溶液倒入干凈的玻璃擰口瓶內（如液相色譜的樣品瓶）。擰上瓶蓋后用微量進樣器穿過瓶蓋抽取溶液，之后用硅橡膠墊封住針頭，以防止揮發。對進樣器稱重后， 取下針頭上的硅橡膠墊進樣，進樣后再次戴上進行稱重，兩者的重量之差即為當次進樣量（以上操作建議戴手套）。要注意的是無論是塑料封頭還是瓶蓋，若扎針次數過多，應及時迅速更換。
　?。?/span>2）示值誤差的檢定方法JJG1044-2008規定在（10~5000）μg范圍內，檢定點為10μg、100μg、1000μg、5000μg4 個點， 檢定采用10μL、100μL、1000μL的微量進樣器抽取1mg/g水-甲醇標準溶液， 并采用10μL微量進樣器抽取蒸餾水， 再用稱重法稱量。稱重時使用十萬分之一的天平，之后根據重量計算水分的標準值，再和測量值進行比較。
　　JJG1044-2008的方法在理論上是可以玩全滿足檢定需要的，然而在實際的現場檢定中，卻有兩個問題：第一，稱量重要的就是天平的準確度， 規程規定使用十萬分之一的天平稱量，然而十萬分之一天平作為高精度儀器，一般不隨便移動，因此將其帶至檢測現場不現實，所以一般情況下都是使用用戶處經檢定合格后的天平， 而絕大部分的用戶使用的都是萬分之一的天平， 這樣就有部分檢測點滿足不了檢定要求。第二，由于1mg/g水-甲醇標準物質的密度為0.8g/mL， 因此想抽取10μg、100μg、1000μg的含水量，實際抽取的體積應該為12.5μL、125μL、1250μL，這就超過了微量進樣器的最大量程，需要人為估計抽取量，若估計有偏差，還需再次抽取，影響了檢定的效率。
　　綜上所述， 筆者建議對示值誤差的檢定方法作以下改進：使用Fluka公司1.0mg/g的水分標準物質（密度為1.0g/mL），分別抽取10μL、100μL， 利用稱重法檢定10μg、100μg這兩個點，再使用Fluka公司10.0mg/g的水分標準物質（密度為1.0g/mL）， 分別抽取100μL、500μL， 利用稱重法檢定1000μg、5000μg兩點后， 根據重量計算水分的標準值，再和測量值進行比較。
　?。?/span>3）測量重復性的檢定方法JJG1044-2008中對于重復性的檢定前后選用的點不一致，技術指標規定“100μg點測量值RSD不大于3%"，檢定方法則是“用10μL微量進樣器注入10μL濃度為1mg/g的水-甲醇標準物質（換算值約為含水量8μg）"。經過咨詢，此處應該取前者，檢定方法為“用100μL微量進樣器注入100μL濃度為1mg/g的水-甲醇標準物質"或者“用10μL微量進樣器注入10μL濃度為10.0mg/g的水-甲醇標準物質"。
　　考慮到Fluka公司濃度為10.0mg/g的水分標準物質的不確定度更小，故建議重復性的檢定方法定為“用10μL微量進樣器注入10μL濃度為10.0mg/g的水分標準物質"。
三、結論

庫侖法水分測定儀在石油、化工、輕工、電力、醫藥、農藥、環保、地質、食品等行業有著廣泛的應用，JJG1044-2008則為其提供了檢定的技術依據，具有重要的意義.