【冠亞SFY系類微量水分檢測儀】絕緣油是人工合成的液體絕緣材料,簡稱合成油。由于礦物絕緣油是多種碳氫化合物的混合物,難以除凈降低絕緣性能的組分,且制取工藝復雜,易燃燒,耐熱性低,介電常數不高,因而人們研究、開發(fā)了多種性能優(yōu)良的合成油。
絕緣油的作用
在高壓電氣設備中,有大量的充油設備(如變壓器、互感器、油斷路器等)。這些設備中的絕緣油主要作用如下:
(1)使充油設備有良好的熱循環(huán)回路,以達到冷卻散熱的目的。在油浸式變壓器中,就是通過油把變壓器的熱量傳給油箱及冷卻裝置,再由周圍空氣或冷卻水進行冷卻的。
(2)增加相間、層間以及設備的主絕緣能力,提高設備的絕緣強度。例如油斷路器同一導電回路斷口之間絕緣。
(3)隔絕設備絕緣與空氣接觸,防止發(fā)生氧化和浸潮,保證絕緣不致降低。特別是變壓器、電容器中的絕緣油,防止潮氣侵入,同時還填充了固體絕緣材料中的空隙,使得設備的絕緣得到加強。
(4)在油路器中,絕緣油除作為絕緣介質之外,還作為滅弧介質,防止電弧的擴展,并促使電弧迅速熄滅。
測量絕緣油水分的意義
測定水分對絕緣油有極其重要的意義。運行絕緣油中,只要有微量的水分,就會急劇降低其介電性能,促使油品老化,更有甚者將使紙絕緣遭到嚴重破壞,而使設備無法運行。因此對運行絕緣油中水分的監(jiān)督尤為重要,并按不同的電壓等級制定了嚴格的規(guī)定。
測定物質中水分含量的方法:
干燥法。優(yōu)點:儀器價格低廉。缺點:精度差;僅能測定至10-3級;在干燥蒸餾過程中揮發(fā)性物質亦被蒸發(fā),不能測定物質中水分含量的真值,試驗時間過長。
光譜、色譜法。優(yōu)點:可以測至10-6級。缺點:儀器價格昂貴;環(huán)境要求高;準備時間長(幾個小時);不利于產品的過程控制。
卡氏容量法。優(yōu)點:測試品種多,相對于卡氏庫侖法有些特殊物質在特定試劑條件下可以測定(如酮類、醛類)。缺點:在最佳狀態(tài)下僅能測至10-4級;耗材(試劑)大;測定時間偏長。
卡氏庫侖法。優(yōu)點:儀器價格中等;耗材少;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使用咸亨國際(杭州)電氣制造有限公司樸源HX1100系列微量水分測定儀即可快速完成測定。缺點:有些具有副反應的物質如酮類、醛類不能測定。
對于多數物質而言,選擇卡氏庫侖法儀器做為質量控制測定水分含量是一種即經濟又準確的方法。
卡氏庫侖法原理
1.1935年卡爾-費休(KarlFischer)首先提出了利用容量分析測定水分的方法,這種方法即是GB6283《化工產品中水分含量的測定》中的目測法。目測法只能測定無色液體物質的水分。后來,又發(fā)展為電量法。隨著科技的發(fā)展,繼而又將庫侖計與容量法結合起來推出庫侖法。這種方法即是GB7600《運行中變壓器油水分含量測定法(庫侖法)》中的測試方法?,F在的分類目測法和電量法統稱為容量法。卡氏方法分為卡氏容量法和卡氏庫侖法兩大方法。兩種方法都被許多國家定為標準分析方法,用來校正其他分析方法和測量儀器。
2.卡氏庫侖法測定水分是一種電化學方法。其原理是儀器的電解池中的卡氏試劑達到平衡時注入含水的樣品,水參與碘的氧化還原反應,在吡啶和甲醇存在的情況下,生成氫碘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例關系的,其反應如下:
H2O+I2+SO2+3C5H5N 2C5H5N HI+C5H5N SO3
C5H5N SO3+CH3OH C5H5N HSO4CH3
在電解過程中,電極反應如下:
陽極:2I--2e I2
陰極:I2+2e 2I-
2H++2e H2
從以上反應中可以看出,即1摩爾的碘氧化1摩爾的二氧化硫,需要1摩爾的水。所以是1摩爾碘與1摩爾水的當量反應,即電解碘的電量相當于電解水的電量,電解1摩爾碘需要2 96493庫侖電量,電解1毫摩爾水需要電量為96493毫庫侖電量。
樣品中水分含量按(1)式計算:式中:
(W?〖10〗^(-6))/18=(Q?〖10〗^(-3))/(2?96443)
W=Q/10.722………………………………(1)
W---樣品中的水分含量,
Q---電解電量,mC;
18---水的分子量;
卡氏庫侖法應用范圍
采用卡氏庫侖法的儀器可適用多種有機和無機物中的水分測定,但由于各種化合物性質存在的差異,只有在卡氏試劑中無副反應無干擾的情況下,卡氏庫侖法測定才是一種專屬性的方法。原則是(1)副反應不能有水生成。(2)樣品也不能消耗碘或釋放碘。