如何有效率進行水份分析?

水份分析儀在各行業中具有重要的作用，因為水分含量對產品品質、保存期限、穩定性和生產過程有著直接影響。除了常見食品業、製藥、化工業、農產品加工的應用、其實像紡織業和建築材料也都會需要測得水份含量來管控產品的品質,文章中我們將就水份儀的選擇、工作原理、使用方法等來做介紹

 

什麼是水份分析儀?

水份分析儀（Moisture Analyzer）是一種用於測量物質中水分含量的儀器設備。廣泛應用於各種行業，包括食品、農業、製藥、化妝品和化學等。根據測量原理和應用的不同，水份分析儀可以分為幾個類型，包括紅外線水份儀、卡爾費休滴定法水份儀、烘箱乾燥法等。

 

紅外線水份儀:

利用紅外線加熱測量樣品，導致水分蒸發，然後通過重量損失計算水分含量。測量速度快速,準確,樣品需求量少

 

卡爾費休水份儀:

基於卡爾費休試劑的化學反應來測量水分含量，適合測量低水分含量的樣品,應用於石油化工業,精度高,可靠,購置費用較高

 

烘箱乾燥法:

基本原理是將樣品放入烘箱中，通過長時間加熱使樣品中的水分蒸發,達到恆定的數據,有電子天平和烘箱即可測量,缺點就是較耗時,長時間的等待

 

水份分析儀的工作原理

水份分析儀又稱為水分天平，是一種帶有加熱元件的實驗室天平，用於透過測試小樣本來計算材料中的水分含量。利用「乾燥失重」技術來同時稱重和加熱樣品，從而縮短測試週期並提供更高的測量精度。在許多情況下，可以取代傳統的烘箱測試以及分析水分的卡爾費休(Karl Fischer)滴定法。一般來說，水分含量是透過在受控條件下加熱樣品並連續測量樣品質量隨時間的變化來確定的。 

水分分析儀的分析工作過程大致如下:

1.將待測樣品放置在樣品鋁盤上，啟動水份儀。
2.紅外線鹵素加熱燈管開始加熱樣品，樣品中的水分開始蒸發。
3.在加熱過程中，電子天平持續測量樣品的重量變化。
4.當加熱分析完畢後，電子控制系統根據樣品的重量損失計算出水分含量。
5.測量結果顯示在水份儀螢幕上，可以存儲數據至電腦或搭配印表機印出儲存，完成水份分析。

 

水份儀擺放位置選擇

水份儀的擺放位置影響著秤重的讀值，甚至會影響結果的數據誤差，簡述水份儀擺放的條件以達到良好的測量  

1.勿靠近門窗

以防止氣流的擾動與溫度的變化

 

2.遠離震動的環境

以提供穩定數值

 

3.勿靠近帶有磁性或磁場的場所

以免磁性物質影響天平數值跳動

 

4.穩固平穩桌面

提供好的放置桌面，充足的空間以達到良好散熱

 

5.遠離熱源或陽光照射地方

使秤量值不受溫度變化帶來實驗影響

 

良好水份樣品的前處理提升水分分析數據

待測樣品的特性、前處理和大小對於提高測試的速度和結果都是非常重要的因素。取樣和樣品的前處理對測試結果的重現性有很大的影響。水分測試的結果取決於良好的樣品前處理，樣品的前處理流程，例如採樣，尺寸均一，均匀化等，这些程序需要快速完成，以避免水分流失或吸收。大部份的樣品都是不均匀的。因此，用於分析的樣品部分若要一定程度代表整個樣品，合適的取樣與前處理就顯得重要。

以下列舉幾個優化水份分析結果的步驟  

樣品數量或重量

增加樣品數目可以提高分析結果的可靠度。樣品量取決於測試材料的均匀度，精度，測試方法的精確性

 

減小樣品尺寸

依照樣品特性，使用各種研磨方式来細化樣品本身。堅硬的樣品通過按壓、撞擊和摩擦来減小尺寸，而柔軟的物質只能通過剪切来减小尺寸。
不論使用那一種研磨方式，保持研磨過程中不要有水分流失，以免影響後面的水分測定。

 

黏性，含油脂和易融的物質

測量黏性，含油脂和易融化的樣品時，使用玻璃纖維濾紙来增加樣品的表面積。这類物質樣品所含水分會均匀分布在纖維間，
表面機的增加可以使水分蒸發更加快速和完整。對於高精度的測量，建議需要預先將玻璃纖維濾紙存放在烘箱内恆濕以免有水份誤差。

 

液體樣品

液體樣品會在鋁盤上形成水珠。這不利於樣品的快速乾燥。使用玻璃纖維濾紙增加表面積可以缩短乾燥時間。濾紙透過吸收水分，使液體樣品分布更廣更均勻。

 

樣品均勻分布鋁盤上

待測樣品在鋁盤上的均匀分布有利於獲得良好的重現性。分布不均可能導致樣品局部過熱。堆疊過量使樣品沒有完全乾燥，樣品過厚不利水分的蒸發。

 

樣品重量對結果重現性的影響

樣品重量影響水分儀測試結果的重現性。樣品量越少，重現性越差。

 

測量水份的重要性

在許多不同的行業中，從食品加工到製造和製藥等，水分含量是一個重要的考慮因素。因為不必要的水分會污染樣品並對製程和產品產生不利影響,因此科學家、產品開發人員和倉庫經理依靠這些水份儀進行樣品分析、材料檢驗、品質保證和品質控制。水份會影響藥物的效力、食物的品質和質地、木材的密度以及許多製成品的重量,水份分析除了在品質控制中發揮關鍵作用外，它還是滿足製藥等領域監管要求不可或缺的一部分。事實上，產品可能會失敗、生產可能會受到影響、顧客可能會流失。這很大程度取決於水分分析的實踐。 在食品加工中，水分測定儀是一種多用途儀器。它用於幫助評估原料的品質、測試中間食品樣品並支持最終食品的品質控制。
 

水份分析儀的用途

以下簡述幾個常見在水份分析儀上使用的產業和其用途

 

食品產業用途

測量食品中的水分含量。食品中的水分含量對於口感質地、保存期限和安全性有著重要影響。水分過高可能導致微生物生長和食品變質腐壞，而水分過低則是影響食品的口感。

 

製藥產業用途

測量藥品及其原料中的水分含量。藥品的水分含量影響其穩定性、藥效和保存期限。水分過高可能導致藥物結塊，影響藥效。

 

農產品加工業

測量穀物稻米、種子、飼料等農產品中的水分含量。農產品的水分含量影響其保存期限、品質和價值。水分過高可能導致發霉和腐爛，而水分過低則會影響產品的品質口感。

 

化妝品產業

測量化妝品原料和成品中的水分含量。化妝品的質地、穩定性和使用效果跟水分含量很相關。水分過多可能導致產品分離或細菌生長，水分過少則可能影響產品的質地。

 

化工產業

測量化工原料中的水分含量。水分含量會影響化工產品的化學反應性、穩定性。管控水分含量對於確保產品質量和生產效率顯得極為重要。

 

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結論:

透過文章的介紹,我們可以知道影響水份分析結果的因素有許多,如果要有效且穩定的分析水份,除了使用合適的水份分析方式,對水份儀擺放位置與樣品前處理也需要注意,OHAUS-MB120水份儀提供優異的分析功能,交談式面板快速上手,也支援多種加熱模式與水份終點的設定,不論是品管或是研發的需要,皆能完成所需的分析,若需要進一步了解歡迎與我們聯繫。