Wie misst man den Wassergehalt?

Feuchtigkeitsbestimmung: Methoden zur Messung des Wassergehalts

Die Bestimmung des Wassergehalts ist in verschiedenen wissenschaftlichen und industriellen Bereichen von entscheidender Bedeutung. Die Kenntnis des Wasseranteils in Proben ermöglicht die Überwachung von Prozessen, die Qualitätssicherung und die Untersuchung chemischer und physikalischer Eigenschaften. Es stehen verschiedene Methoden zur Messung des Wassergehalts zur Verfügung, wobei jede Methode ihre Vor- und Nachteile hat.

Direkte Methoden:

Direkte Methoden zur Feuchtigkeitsbestimmung liefern die genauesten Ergebnisse, indem sie das Gewicht des Wassers in einer Probe direkt messen. Zu diesen Methoden gehören:

• Trocknen im Luft- oder Vakuumofen: Die Probe wird bei kontrollierter Temperatur in einem Ofen getrocknet, bis sie ihr konstantes Gewicht erreicht. Der Gewichtsverlust entspricht dem Wassergehalt.
• Gefriertrocknung: Die Probe wird bei sehr niedrigen Temperaturen und unter Vakuum gefriergetrocknet, um das Wasser zu entfernen. Das Gewicht des getrockneten Rückstands wird gemessen.
• Destillation: Wasser wird aus der Probe destilliert und in einem Kondensator aufgefangen. Die destillierte Wassermenge wird gemessen.
• Karl-Fischer-Verfahren: Eine elektrochemische Reaktion wird verwendet, um Wasser in einer Probe zu titrieren. Der Endpunkt der Titration zeigt den Wassergehalt an.
• Thermogravimetrische Analyse (TGA): Die Probe wird bei steigender Temperatur erhitzt und der Gewichtsverlust aufgrund des Wasserverlusts wird gemessen.

Indirekte Methoden:

Indirekte Methoden zur Feuchtigkeitsbestimmung messen physikalische Eigenschaften, die mit dem Wassergehalt korrelieren. Diese Methoden sind in der Regel weniger genau als direkte Methoden, aber oft schneller und kostengünstiger.

• Elektrische Leitfähigkeit: Der Wassergehalt in einer Probe kann durch Messen der elektrischen Leitfähigkeit bestimmt werden, da Wasser ein guter Leiter ist.
• Dielektrische Messung: Dielektrische Sensoren messen die Änderung der Kapazität oder Induktivität aufgrund der Anwesenheit von Wasser in einer Probe.
• Mikrowellenresonanz: Wasser absorbiert Mikrowellenstrahlung, und die Menge der Absorption kann zur Bestimmung des Wassergehalts verwendet werden.
• Nahinfrarotspektroskopie (NIR): NIR-Spektrometer messen die Absorption von Nahinfrarotlicht durch eine Probe und können zur Bestimmung des Wassergehalts verwendet werden.

Die Wahl der geeigneten Methode zur Feuchtigkeitsbestimmung hängt von der Art der Probe, der erforderlichen Genauigkeit und den verfügbaren Ressourcen ab. Direkte Methoden liefern die genauesten Ergebnisse, während indirekte Methoden schneller und kostengünstiger sein können. Durch das Verständnis der verschiedenen Methoden können Wissenschaftler und Techniker die beste Option für ihre spezifischen Anforderungen auswählen.