溶剂水分含量的测定

　　水分的危害

　　在塑料软包装的复合和印刷中，需要用到很多溶剂，它们本身的质量对产品有很大影响，其中水分含量是关系产品质量的重要因素之一。以乙酸乙酯溶剂为例，因为每摩尔的水分会消耗同样摩尔的固化剂。换言之，在复合生产中，1份水分会消耗18份的固化剂，所以微量的水分存在会造成很大破坏。据相关资料记载，乙酸乙酯水分含量的过大可以对复合质量造成以下影响：

　　(1)水分消耗固化剂，使主剂、固化剂配比不准确，影响产品固化，会出现发粘现象。

　　(2) 由于水分与固化剂的反应，快速生成二氧化碳，限制粘合剂的浸润，也容易使产品出现气泡。

　　(3)水分夺取固化剂，能导致粘合剂生成内聚强度比较高的聚氨酯脲(R-NHCOHN-R)，导致产品易出现晶点和变硬现象。

　　(4)水分溶入溶剂，使乙酯挥发速度减慢，使粘合剂的铺展速率，和硬化速率受到影响，也容易导致溶剂残留。

　　乙酯中的水分来源主要有两个渠道，其一是产品本身自带，如我国《GB3728-91工业乙酸乙酯》中规定，优等品水分含量小于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，这些水分都是不可避免的。据笔者经验，购买时最好选择优等品的乙酯，考虑到存放因素，在复合前应使水分含量不大于2000ppm，这样才能保证复合质量。其二，乙酯在存放过程中吸收的水分，因为乙酯属于易挥发液体，在挥发过程中需要吸收热量，表层乙酯的急速挥发主要热量来源就是空气中水蒸气的凝结放热，而凝结的水分则很快溶入乙酯中，进一步增加了其水分含量，这在夏季空气相对湿度大于80%时尤为突出。鉴于这种情况，在复合前事先测定乙酯中的水分含量就显得非常重要了。

　　各种水分测定仪的比较

　　市售的水分测定仪有很多，按测试方法分有以下几种：

　　红外法类仪器，体积小，测定范围比较宽，精确度差，适合水分含量5%-90%的木材、纸张等材料的测定，结构简单，价格低廉。

　　卡尔费休库仑法类仪器，主要原理：利用化学反应后电导率变化计算，结构复杂，体积较大，测定精确度最高，适合水分含量在100PPm以下的测定。它一般用于阴离子聚合等对水分有非常严格要求的化工、医药等行业产品测定，或用于多频次的大型彩印厂使用，价格较贵。

　　卡尔费休容量法，结构比较简单，体积和精确度适中，适合水分含量10PPm-10%的测定，一般用于对水分有严格要求的化工、医药和包装等行业产品测定，价格从数千元到数万元不等。

　　可以看出，对于一般软包装行业，在测定乙酸乙酯等溶剂的水分含量时，使用卡尔费休容量法水分测定仪完全可以满足每日2-10次测定的要求，且经济性比较好。

　　卡尔费休容量法水分测定的测定原理

　　卡尔费休容量法测定水分含量时，主要依据电化学反应：

　　I2+2eó2I-

　　在反应池的溶液中同时存在I2和I-时，该反应在电极的正负两端同时进行，即在一个电极上I2被还原，而在另一个电极上I-被氧化，因此在两个电极之间有电流通过。如果溶液中只有I-而无I2同时存在，则两个电极间没有电流通过。

　　卡尔费休试剂中含有效成分吡啶和碘等物质，把其计量滴入反应池，能与待测溶液中的水发生如下化学反应：

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