第一步:水份測(cè)定儀種類(lèi)
1、紅外法類(lèi)儀器,體積小,測(cè)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(cè)定,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,價(jià)格低廉。
2、卡爾費(fèi)休庫(kù)侖法類(lèi)儀器,主要原理:利用化學(xué)反應(yīng)后電導(dǎo)率變化計(jì)算,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,體積較大,測(cè)定精確度較高,適合水分含量在100PPm以下的測(cè)定。它一般用于陰離子聚合等對(duì)水分有非常嚴(yán)格要求的化工、醫(yī)藥等行業(yè)產(chǎn)品測(cè)定,或用于多頻次的大型彩印廠使用,價(jià)格較貴。
3、卡爾-費(fèi)休容量法,結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,體積和精確度適中,適合水分含量10PPm~10%的測(cè)定,一般用于對(duì)水分有嚴(yán)格要求的化工、醫(yī)藥和包裝等行業(yè)產(chǎn)品測(cè)定,價(jià)格從數(shù)千元到數(shù)萬(wàn)元不等。 對(duì)于一般軟包裝行業(yè),在測(cè)定乙酸乙酯等溶劑的水分含量時(shí),使用卡爾-費(fèi)休容量法水份測(cè)定儀完全可以滿(mǎn)足每日2~10次測(cè)定的要求,且經(jīng)濟(jì)性比較好。
第二步:容量法與庫(kù)侖法的區(qū)別 卡爾-費(fèi)休容量法測(cè)定水分含量時(shí),主要依據(jù)電化學(xué)反應(yīng):I2+2eó2I-
在反應(yīng)池的溶液中同時(shí)存在I2和I-時(shí),該反應(yīng)在電極的正負(fù)兩端同時(shí)進(jìn)行,即在一個(gè)電極上I2被還原,而在另一個(gè)電極上I-被氧化,因此在兩個(gè)電極之間有電流通過(guò)。如果溶液中只有I-而無(wú)I2同時(shí)存在,則兩個(gè)電極間沒(méi)有電流通過(guò)。
卡爾-費(fèi)休試劑中含有效成分吡啶和碘等物質(zhì),把其計(jì)量滴入反應(yīng)池,能與待測(cè)溶液中的水發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng):
H2O+SO2+I(xiàn)2+3C5H5N→2C5H5N·HI+C5H5N·SO3 C5H5N·SO3+CH3OH→C5H5N·HSO4CH3 C5H5N·HI→C5H5N·H++ I-
該反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行,不斷消耗水,生成I-,一直到反應(yīng)滴定終點(diǎn),水分消耗完畢。這時(shí),溶液有微量未發(fā)生反應(yīng)的卡爾費(fèi)休試劑存在,才能發(fā)生I2和I-同時(shí)存在的情況,兩個(gè)鉑電極之間的溶液開(kāi)始導(dǎo)電,由電流指示達(dá)到終點(diǎn),停止滴定。從而通過(guò)計(jì)量已消耗的卡爾費(fèi)休試劑體積(容量)來(lái)標(biāo)定溶液中的水分含量。
卡爾費(fèi)休庫(kù)侖法(電量法)的測(cè)定原理
電量法,是基于將試樣溶于含有一定碘的特殊溶劑的電解液后,水即消耗碘,但所需的碘不再是用已標(biāo)定過(guò)的含碘試劑去進(jìn)行滴定,而是通過(guò)電解過(guò)程,使溶液中的碘離子在陽(yáng)極氧化為碘:2I-—2e ─→I2 所產(chǎn)生的碘又與樣品中的水反應(yīng)。其終點(diǎn)用雙鉑電極指示。當(dāng)電解液中碘濃度恢復(fù)到原定濃度時(shí),停止電解。然后根據(jù)法拉第電解定律:
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早期人們判斷物品水分含量高低(即干燥程度)的方法是通過(guò)人的感官進(jìn)行定性判斷,比如用手摸可以感覺(jué)這個(gè)樣品比那個(gè)樣品更干燥一點(diǎn)。到19世紀(jì)隨著產(chǎn)品的工業(yè)化開(kāi)始,人們需要更精確的判斷產(chǎn)品水分含量,即定量分析產(chǎn)品的水分含量,因此,儀器檢測(cè)逐漸進(jìn)入各行各業(yè)的水分分析。 飼料水分快速檢測(cè)儀技術(shù)指標(biāo): 1、稱(chēng)重范圍:0-60g 水分測(cè)定范圍:0.01-100% 干重測(cè)定范圍:100-0.00% 3、稱(chēng)重最小讀數(shù):0.01g JQR稱(chēng)重系統(tǒng)傳感器 CMC計(jì)量許可證00000018號(hào)(生產(chǎn)許可證) 4、樣品質(zhì)量:0.5-60g 5、加熱溫度范圍:當(dāng)前環(huán)境溫度-180℃ 溫度誤差:±0.5℃ 加熱方式:應(yīng)變式混合氣體加熱器 6、水分含量可讀性:0.01% 顯示8種參數(shù): 水分值,干重,樣品初值,樣品終值,測(cè)定時(shí)間,溫度初值,終值,恒重值 顯示:彩色7寸液晶觸摸屏 操作模式:全屏幕觸控式 屏幕分辨率:800x480 8、外型尺寸:380×205×325(mm) 9、電源:220V±10% 10、凈重:3.7Kg 水分儀另售選配件: 1微型打印機(jī)一臺(tái) 2電腦連接軟件一套 顆粒料水分含量及影響 1、乳豬顆粒料的水分含量 在冬春季節(jié),由于氣溫較低,飼料廠家多使用新上市的玉米,其水分含量比較高,在飼料生產(chǎn)制粒后,水分在13%左右,基本能滿(mǎn)足品質(zhì)控制要求。 但在夏秋季節(jié),飼料原料水分在11%~13%,加之氣溫高,飼料原料水分在粉碎、制粒、前處理過(guò)程損失一部分,使得飼料成品水分在9%~11%。 2、顆粒料水分對(duì)乳豬生產(chǎn)性能的影響 顆粒料水分太高,營(yíng)養(yǎng)濃度低,且在使用過(guò)程容易發(fā)霉變質(zhì);顆粒料水分太低,會(huì)降低淀粉的糊化度和消化率,顆粒硬度大,影響乳豬的適口性,降低采食量。 3、顆粒料水分對(duì)機(jī)械磨損及生產(chǎn)效率的影響 顆粒料水分越低,機(jī)械磨損越嚴(yán)重,生產(chǎn)效率越低。顆粒料水分在11%~13%生產(chǎn)效率快,機(jī)械磨損輕。 4、顆粒料水分含量對(duì)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的影響 顆粒料水分含量,不僅影響飼料的品質(zhì),還影響產(chǎn)品的出品率和經(jīng)濟(jì)效益。一個(gè)年產(chǎn)2萬(wàn)t顆粒料的企業(yè),年損失的經(jīng)濟(jì)效益可高達(dá)200萬(wàn)元(按年產(chǎn)2萬(wàn)t,通過(guò)調(diào)整水分含量,每t增加2%,每t料售價(jià)5000元計(jì)算)。 根據(jù)生產(chǎn)季節(jié)氣候不同和原料水分含量變化,調(diào)整生產(chǎn)工藝參數(shù),可顯著提高飼料品質(zhì)和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。 在飼料加工過(guò)程中提高顆粒料水分的方法 1、原料粉碎過(guò)程中的水分控制 通過(guò)對(duì)使用不同孔徑的粉碎機(jī)篩片生產(chǎn)的結(jié)果進(jìn)行比較分析發(fā)現(xiàn),粉碎后原料水分損耗量隨著原料粉碎粒度的減小而明顯增加。 隨著原料水分含量的增加,粉碎效率也顯著降低,能耗也會(huì)增加。原料粉碎過(guò)程水分損失一般在0.5%左右。 2、飼料混合過(guò)程中的水分控制 飼料混合過(guò)程水分損失非常少,可以忽略不計(jì)。當(dāng)混合后粉料的水分含量比較低時(shí),可考慮在物料混合時(shí)噴加霧化水。 但在混合機(jī)內(nèi)加水存在很多問(wèn)題必須高度重視: ①添加到混合機(jī)的水不能直接用自來(lái)水,需要經(jīng)過(guò)特殊處理或添加防霉劑。 ②要配置數(shù)量、大小適合的噴頭,調(diào)整噴頭的位置和噴水速率,確保噴水均勻。 ③每天生產(chǎn)結(jié)束后清理混合機(jī)、待制粒倉(cāng),避免混合機(jī)、待制粒倉(cāng)的內(nèi)壁物料的殘留。 ④對(duì)原料和最終產(chǎn)品的水分、天氣變化情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,根據(jù)監(jiān)控結(jié)果確定在混合時(shí)的加水量,確保最終產(chǎn)品含水量在安全范圍內(nèi)。 3、調(diào)質(zhì)過(guò)程中的水分控制 蒸汽調(diào)質(zhì)是顆粒飼料加工過(guò)程中的關(guān)鍵工藝,調(diào)質(zhì)效果直接影響顆粒的質(zhì)量和成品料含水量。蒸汽質(zhì)量和調(diào)質(zhì)時(shí)間是影響調(diào)質(zhì)效果的兩個(gè)重要因素。 在生產(chǎn)過(guò)程可通過(guò)調(diào)整或關(guān)閉疏水閥,使用低壓蒸汽,增加物料在調(diào)質(zhì)器中的調(diào)質(zhì)時(shí)間,使物料與蒸汽充分混合,能使物料充分吸收蒸汽中的水分,從而增加產(chǎn)品的水分。 4、選擇合適的制粒環(huán)模 制粒機(jī)環(huán)模的孔徑和壓縮比的大小,是影響制粒機(jī)產(chǎn)能的主要因素,同時(shí)也是影響顆粒飼料成品水分的因素之一。 孔徑小的環(huán)模,由于其顆粒直徑較小,冷卻器冷卻風(fēng)量容易穿透飼料顆粒,因此冷卻時(shí)帶走的水分多,飼料產(chǎn)品水分就會(huì)偏低。 反之,孔徑大的制料環(huán)模,其顆粒直徑較大,冷風(fēng)不容易穿透顆粒,冷卻時(shí)帶走的水分就少,飼料產(chǎn)品水分就會(huì)升高。對(duì)于壓縮比較大的環(huán)模,在制粒過(guò)程中,磨擦阻力較大,物料不容易通過(guò)孔徑,擠壓制粒時(shí),磨擦溫度高,水分散失大,其飼料顆粒水分就會(huì)降低。 一般乳豬料都使用孔徑比較小的環(huán)模,因此選用壓縮比低的環(huán)模有利于提高顆粒料質(zhì)量和水分含量。 5、顆粒料冷卻時(shí),要選擇合適的冷卻風(fēng)量 冷卻過(guò)程的目的除了降低顆粒飼料的溫度,使其不超過(guò)室溫3℃;還可以帶走飼料中的水分,使飼料產(chǎn)品水分符合規(guī)定的要求,根據(jù)成品冷卻前的水分,設(shè)定成品的冷卻參數(shù),避免水分過(guò)度流失。 目前水分含量的儀器測(cè)量方法主要是熱失重法。 熱失重法又叫干燥方法,即將樣品干燥至恒重,檢測(cè)樣品干燥前后的重量變化,其中損失的重量就定義為該樣品含水量,可通過(guò)下列公式計(jì)算水分含量: 根據(jù)干燥方式的不同,目前主要包括烘箱干燥法,紅外線干燥法以及微波干燥法等 干燥失重法是目前較為通用的水分檢測(cè)技術(shù),而且是許多行業(yè)水分檢測(cè)的國(guó)標(biāo)法;首先在天平上稱(chēng)取樣品的初始重量,然后放入烘箱進(jìn)行加熱,并將樣品中的水分及相應(yīng)揮發(fā)份蒸發(fā)出來(lái),再在天平上稱(chēng)取其干燥后的重量,并進(jìn)行計(jì)算得出樣品的含水量。 由于烘箱干燥法利用的是空氣對(duì)流熱,其熱效率相對(duì)較低,因此該方法檢測(cè)速度慢,一個(gè)測(cè)量需要幾個(gè)小時(shí)甚至更長(zhǎng),隨著工業(yè)化的快速發(fā)展,人們需要快速知道生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)品的水分含量,因此烘箱干燥法已不能滿(mǎn)足這種快速測(cè)量的要求,應(yīng)運(yùn)而生了紅外快速水分儀、微波干燥水分儀等,這些儀器檢測(cè)速度更快,可將一個(gè)測(cè)量時(shí)間縮短到幾分鐘,甚至幾十秒鐘。