2つの手法の主な違いは、水分含有量の測定方法です。容量法は使用した滴定液の量を測定し、電量法は消費した電力量を測定します。

容量法KF滴定では、既知濃度の滴定液を水分が完全に反応するまで試料に加え、使用した滴定液の量を測定し、化学量論反応から水分量を計算します。容量法KF滴定は、比較的含水率の高い試料（例：0.1%以上）の水分含有量測定に適しています。

電量法KF滴定では、試料に電流を流し、水を電解生成させます。試料中のすべての水を生成するのに必要な電気量を測定し、ファラデーの法則を用いて水分含有量を算出します。電量法KF滴定は、含水率の低い試料（例：0.1%未満）の水分含有量測定に適しています。

正確な電量法KF滴定のためには、主に2つの前提条件があります。第一に、滴定に使用するシステムは、容器内に大気中の水分が侵入しないよう密閉系である必要があります。（精度を保証するためには、大気中の水分混入量を定量化する必要があります。）第二に、サンプルから水分が完全にリリースされている必要があります。

電量法による水分測定は、前述のKF反応の標準反応式に基づきますが、ヨウ素は以下のカールフィッシャー滴定式の半反応に従って、電量法セル内の陽極酸化によって電気化学的に生成されます。

2 I- -> I2 + 2 e

電流は、電位の劇的な変化によって示されるように、酸化されるか新しい状態に還元されるまで溶液に印加されます。この変化が電量滴定の終点を示します。溶液の体積が既知の場合、電流の大きさ（アンペア）と電流の継続時間（秒）を使用して、未知の化学種のモル濃度を決定できます。

電動ビュレットを使用して滴定剤を定量的に添加する場合と比較して、滴定剤（電流）の制御が容易であるという利点があります。標準溶液の調製も不要です。

より広く使用されている容量滴定法は、標準溶液（既知の濃度の溶液）を使用し、その溶液を未知の濃度の部分に対して反応が完了するまで滴定します。カールフィッシャー滴定では、これらの反応に一液型KF試薬または二液型KF試薬のいずれかを使用します。

最新の一液型（複合型）KF試薬では、滴定液にカールフィッシャー測定に必要なすべての化学物質が含まれています。一般的には、ヨウ素、二酸化硫黄、塩基（通常はイミダゾール）を適切なアルコールに溶解したものです。溶媒は通常、メタノールまたは試料に適合したメタノール系混合溶媒です。一液性試薬は、取り扱いが容易でコストが低いため、頻繁に使用されています。

二液型容量法KF測定では、滴定液はヨウ素とメタノールのみを含みます。他の反応成分は、滴定セルの作動媒体として使用されます。二液型試薬は長期安定性に優れ、滴定時間が短縮されますが、通常より高価で、溶媒容量が少なくなります。

アルデヒド（R-CHO）およびケトン（R-CO-R）は、標準的なメタノール含有試薬で滴定するとアセタールおよびケタールを形成します。その結果、副生成物として生成される水分も同時に滴定されるため、水分含有量が高くなり、終点が検出できない場合があります。

この問題を防ぐために、メタノールを含まない特殊な一液型KF試薬が市販されています。これらの試薬にはヨウ素、イミダゾール、二酸化硫黄、2-メトキシエタノールが含まれています。二液型試薬溶媒には2-クロロエタノールとトリクロロメタンが含まれます。

これらの特殊な試薬を使用すると、滴定にやや時間がかかり、使用する試薬に終点の値を合わせる必要がある場合があります。これらの試薬は、アミンのようなメタノールと反応する物質にも適しています。

カールフィッシャー試薬の中には、メタノールをエタノールに置き換えたものもあります。これらの試薬は、メタノール中よりもエタノール中でかなりゆっくりとケタールを形成するいくつかのケトン類の滴定も可能です。滴定剤はヨウ素とエタノールを含み、溶媒は二酸化硫黄、イミダゾール、ジエタノールアミン、エタノールを含みます。

カールフィッシャー滴定の自動化には、オペレーターがKF試薬に接触する頻度を減らし、安全性を高めるという利点もあります。

容量法カールフィッシャー滴定の実用的なヒントについては、ガイドをダウンロードしてご確認ください。

最新の一液型（複合型）KF試薬では、滴定液にカールフィッシャー測定に必要なすべての化学物質が含まれています。一般的には、ヨウ素、二酸化硫黄、塩基（通常はイミダゾール）を適当なアルコールに溶解したものです。溶媒は通常、メタノールまたは試料に適合したメタノール溶媒混合物です。一液型試薬は取り扱いが容易でコストも低いため、より頻繁に使用されています。

二液型容量式KF測定では、滴定液はヨウ素とメタノールのみを含み、他の反応成分は、滴定セル内の作業媒体として使用されます。二液型試薬は長期安定性に優れ、滴定時間が短縮されますが、通常より高価です。

この問題を防ぐために、メタノールを含まない特殊な一液型KF試薬が市販されています。これらの試薬には、ヨウ素、イミダゾール、二酸化硫黄、2-メトキシエタノールが含まれています。二試薬溶媒には2-クロロエタノールとトリクロロメタンが含まれます。

これらの特殊な試薬を使用すると、滴定にやや時間がかかり、使用する試薬に終点の値を合わせる必要がある場合があります。これらの試薬は、アミンのようなメタノールと反応する物質にも適しています。

カールフィッシャー試薬の中には、メタノールをエタノールに置き換えたものもあります。これらの試薬は、メタノール中よりもエタノール中でかなりゆっくりとケタールを形成するいくつかのケトン類の滴定も可能です。滴定剤はヨウ素とエタノールを含み、溶媒は二酸化硫黄、イミダゾール、ジエタノールアミン、エタノールを含みます。

カールフィッシャー法における滴定剤の濃度は、通常、滴定剤1mlあたりの水の含有量（mg）で表示します。一液型試薬は、通常3種類の濃度があります。

• 5 mg/mL: 水分含有量が1000ppmから100%のサンプル用
• 2mg/mL: 水分含有量が1000ppm未満のサンプル用
• 1mg/mL: 水分含有量が200ppm未満のサンプル用

一液型試薬は通常、約2年間保存可能です。力価の低下、すなわち濃度の低下は、密封ボトルでは1年あたり約0.5 mg/mLです。

二試型試薬の場合、滴定液にはヨウ素とメタノールの両方が含まれており、溶媒は二酸化硫黄、イミダゾール、メタノールを含みます。二液型試薬では、2～3倍の滴定速度が得られます。

両成分とも、ボトルをしっかり密閉すれば、保存中も安定しています。滴定剤には2種類の濃度があります。

• 5 mg/mL: 水分含有量が1000ppmから100%のサンプル用
• 2mg/mL: 水分含有量が1000ppm未満のサンプル用

容量法測定に使用される KF 滴定液は、長期間安定しないため、メーカーは通常、ボトルに記載された公称濃度より 5 ～ 10 % 高い濃度で提供しています。つまり、開封時または保管後の滴定液の濃度を保証するには、力価測定を行う必要があります。

濃度既知の水標準物質を用いて、濃度または滴定液の測定が行われており、水標準物質として以下が利用できます。

• 酒石酸二ナトリウム二水和物
• 水標準試料（認証済み）
• 水錠剤（1錠あたりの濃度が規定済み）
• 純水

水標準試料は最も使いやすく、固体の場合は、水標準試料を完全に溶解するために十分な撹拌が必要です。

酒石酸二ナトリウムはメタノールへの溶解度が限られていることに注意してください。したがって、溶媒（メタノールなど）は3回以上測定した後に交換する必要があります。

含水率の正確な結果を得るためには、試料が完全に水分をリリースしている必要があり、カールフィッシャー試薬と反応するのは、遊離水のみです。

試料を完全に溶解するために、共溶媒として追加の溶媒を使用することができます。その場合、カールフィッシャー反応が化学量論的に厳密に行われるように、混合溶媒の大部分、少なくとも30%は常にアルコール（好ましくはメタノール）でなければなりません。

多くの液体試料は、一般的なKF溶媒であるメタノールに容易に溶解するので、滴定は液体試料を容器に直接注入した後に行うことができます。多くの試料は非極性であるため、容易に溶解しないか、もしくは完全に溶解することが非常に困難です。そのため溶解プロセスを改善するために、有機溶媒の混合物を使用します。これは、メタノールに補助溶媒を加えるか、専用のKF混合溶媒を使用することで可能です。一方で、粘性のあるオイル、ペースト、または固体試料は、試料マトリックスから水分を放出させるために、追加の前処理工程が必要です。

カールフィッシャー滴定のサンプルの調製方法の詳細については、こちらのガイドをダウンロードしてご確認ください。

水分気化法は、滴定容器に直接添加できないサンプルに使用します。このメソッドは、カールフィッシャー試薬と副反応を起こす、または水の放出が非常に遅い固体や液体に適しています。

水分気化法では、サンプルをサンプルボートまたはバイアルに入れ、カールフィッシャーオーブンに移します。試料固有の温度に加熱されると、水が気化し、乾燥空気または不活性ガス（通常は窒素）のキャリアガスにより滴定セルにパージされ、そこで水分の測定が行われます。

水分気化法が利用可能なInMotion オートサンプラー KF オーブンでは、一度に最大26サンプルを分析できます。サンプルの前処理は、余分なツールや接着膜を必要としない革新的な一体型キャップによって簡素化されています。ガスフローは電子的に制御され、オペレーターは滴定セルに入る乾燥ガス量をモニタリングできます。オペレーターはボタンを1つ押すだけで、KF水分測定を開始できます。

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