溶劑水分含量的測定

　　水分的危害

　　在塑料軟包裝的復合和印刷中，需要用到很多溶劑，它們本身的質量對產品有很大影響，其中水分含量是關系產品質量的重要因素之一。以乙酸乙酯溶劑為例，因為每摩爾的水分會消耗同樣摩爾的固化劑。換言之，在復合生產中，1份水分會消耗18份的固化劑，所以微量的水分存在會造成很大破壞。據相關資料記載，乙酸乙酯水分含量的過大可以對復合質量造成以下影響：

　　(1)水分消耗固化劑，使主劑、固化劑配比不準確，影響產品固化，會出現發粘現象。

　　(2) 由于水分與固化劑的反應，快速生成二氧化碳，限制粘合劑的浸潤，也容易使產品出現氣泡。

　　(3)水分奪取固化劑，能導致粘合劑生成內聚強度比較高的聚氨酯脲(R-NHCOHN-R)，導致產品易出現晶點和變硬現象。

　　(4)水分溶入溶劑，使乙酯揮發速度減慢，使粘合劑的鋪展速率，和硬化速率受到影響，也容易導致溶劑殘留。

　　乙酯中的水分來源主要有兩個渠道，其一是產品本身自帶，如我國《GB3728-91工業乙酸乙酯》中規定，優等品水分含量小于1000ppm，一等品水分含量小于2000ppm，合格品水分含量小于4000ppm，在市售乙酯中，這些水分都是不可避免的。據筆者經驗，購買時最好選擇優等品的乙酯，考慮到存放因素，在復合前應使水分含量不大于2000ppm，這樣才能保證復合質量。其二，乙酯在存放過程中吸收的水分，因為乙酯屬于易揮發液體，在揮發過程中需要吸收熱量，表層乙酯的急速揮發主要熱量來源就是空氣中水蒸氣的凝結放熱，而凝結的水分則很快溶入乙酯中，進一步增加了其水分含量，這在夏季空氣相對濕度大于80%時尤為突出。鑒于這種情況，在復合前事先測定乙酯中的水分含量就顯得非常重要了。

　　各種水分測定儀的比較

　　市售的水分測定儀有很多，按測試方法分有以下幾種：

　　紅外法類儀器，體積小，測定范圍比較寬，精確度差，適合水分含量5%-90%的木材、紙張等材料的測定，結構簡單，價格低廉。

　　卡爾費休庫侖法類儀器，主要原理：利用化學反應后電導率變化計算，結構復雜，體積較大，測定精確度最高，適合水分含量在100PPm以下的測定。它一般用于陰離子聚合等對水分有非常嚴格要求的化工、醫藥等行業產品測定，或用于多頻次的大型彩印廠使用，價格較貴。

　　卡爾費休容量法，結構比較簡單，體積和精確度適中，適合水分含量10PPm-10%的測定，一般用于對水分有嚴格要求的化工、醫藥和包裝等行業產品測定，價格從數千元到數萬元不等。

　　可以看出，對于一般軟包裝行業，在測定乙酸乙酯等溶劑的水分含量時，使用卡爾費休容量法水分測定儀完全可以滿足每日2-10次測定的要求，且經濟性比較好。

　　卡爾費休容量法水分測定的測定原理

　　卡爾費休容量法測定水分含量時，主要依據電化學反應：

　　I2+2eó2I-

　　在反應池的溶液中同時存在I2和I-時，該反應在電極的正負兩端同時進行，即在一個電極上I2被還原，而在另一個電極上I-被氧化，因此在兩個電極之間有電流通過。如果溶液中只有I-而無I2同時存在，則兩個電極間沒有電流通過。

　　卡爾費休試劑中含有效成分吡啶和碘等物質，把其計量滴入反應池，能與待測溶液中的水發生如下化學反應：

　　H2O+SO2+I2+3C5H 5N→2C5H5N·HI+C5 H5N·SO3