卡尔费休氏水分测定法在药品检验中的应用.pdf

卡尔·费休氏水分测定法的原理及操作
药品中水分的影响其稳定性、理化性状、及有效期和使用效果,甚至于服用
这些药品会严重危害广大人民群众的身体健康和生命安全。因此，对药品的水分
进行检查并严格控制其限度非常重要。
以前，人们普遍采用加热干燥法（即干燥失重法）检查药品中的水分，此种
方法不但繁琐、费时、系统误差大，而且遇热不稳定的药品不能适用于此方法，

故不能满足现代药品检验的需要。1935年，KarlFischer发现了一种用滴定法测
定含水量从1ppm到100%的样品的方法（卡尔·费休氏水分测定法）。该法以
甲醇为介质，以卡尔费休液为滴定液进行样品水分测定的一种方法。此方法测定
水分含量的用途广泛、操作简单、准确度高、重复性好，能够最大限度的保证分
析结果的准确性。而且该方法滴定时间短，一般情况下测定一个样品仅需2到6
分钟，尤其适用于遇热易被破坏的药品。中国、英国、美国、日本四国药典均收
载了卡尔·费休氏水分测定法（容量滴定法和库仑滴定法），现在已成为国际上
通用的经典水分测定法。
一基本原理
卡尔·费休氏水分测定法是根据碘和二氧化硫在吡啶和甲醇溶液中能与水
起定量反应的一种非水溶液中氧化还原滴定法，其滴定的基本原理是仪器的电解
池中的卡尔费休试剂达到平衡时注入含水的样品，水参与碘、二氧化硫的氧化还
原反应，在吡啶和甲醇存在的情况下，生成氢碘酸吡啶和甲基硫酸吡啶，消耗了
的碘在阳极电解产生，从而使氧化还原反应不断进行，直至水分全部耗尽为止，
依据法拉第电解定律，电解产生碘是同电解时耗用的电量成正比例关系的，其化
学反应方程式如下：

①H2O+I2+SO2+3C5H5N→2C5H5N·HI+C5H5N·SO3（不稳定）
②C5H5N·SO3+CH3OH→C5H5N·HSO4CH3（稳定）
卡尔费休试剂中含有分子碘而呈深褐色,当含有水的试剂或样品加入后,由于

化学反应,生成甲基硫酸吡啶(C5H5N·HSO4CH3)而使溶液变成黄色,可用目测
法判断终点（即由浅黄色变成橙色）。或用“永停滴定法”来指示卡氏反应的终
点，其原理为：在反应溶液中插入双铂电极，在两电极之间加上一固定的电压，

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若溶剂中有水存在时，则溶液中不会有电对存在，溶液不导电；当反应到达终点

时，溶液中存在I2和I-电对，在电解过程中,电极反应如下:
阳极:

2I--2e→I2
阴极:

①I2+2e→2I-
②2H++2e→H2
因此，溶液的导电性会突然增大，在设有外加电压的双铂电极之间的电流值
突然增大，并且稳定在我们事先设定一个阈值上面，即可判断到了滴定终点，仪
器便会自动停止滴定，从而通过消耗卡尔费休试剂的体积计算出样品的含水量。
按照上述原理科研人员研制了卡尔·费休氏水分测定仪，近年来在国内市场中较
活跃的进口卡尔·费休氏水分测定仪有法国雷氏、瑞士万通、德国梅特勒-托利

多、德国SCHOTT、日本京都电子；国产卡尔·费休氏水分测定仪主要有海淀
潮声、北京先驱威锋等。目测法和永停滴定法两种方法均被《中国药典》（2005
年版）收载。但是目测法误差较大而且在测定有颜色的物质时会遇到麻烦，故该
法不宜使用。卡尔·费休氏水分测定仪操作简便、灵敏度高、再现性好,并能连
续测定，自动显示数据，笔者建议有条件的药品检验部门优先使用卡尔·费休氏
水分测定仪测定样品中的水分含量。
二卡尔费休试剂
卡尔费休试剂主要按组元分为单组元，双组元和混合型、对瓶卡尔费休试
剂。《中国药典》（2005年版）收载了单组元卡尔费休试剂的制备与标定方法，
这也是经典的容量法卡尔费休试剂制备方法。（1）配制称取碘(置硫酸干燥器

内48小时以上)110g，置干燥的具塞锥形瓶中，加无水吡啶160ml,注意冷却，振
摇至碘全部溶解后，加无水甲醇300ml，称定重量，将锥形瓶置冰浴中冷却，在
避免空气中水分侵入的条件下，通入干燥的二氧化硫至重量增加72g，再加无水
甲醇使成1000ml，密塞，摇匀，在暗处放置24小时。本液应遮光，密封，置阴
凉干燥处保存。临用前应标定浓度。(2)标定用卡尔·费休氏水分测定仪直接

标定；或取干燥的具塞玻瓶，精密称入重蒸馏水约30mg，加无水甲醇2～5ml，

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用本液滴定至溶液由浅黄色变为红棕色，或用永停滴定法（附录ⅦA）指示终
点；另作空白试验，按下式计算：

WF＝A－B式中F为每1ml费休氏试液相当于水的重量（mg）；
W为称取重蒸馏水的重量（mg）；A为滴定所消耗费休氏试液的体积（ml）；
B为空白所消耗费休氏试液的体积（ml）。由于该方法制备试剂使用的有机碱是
有恶臭气味和毒性较大的吡啶，它会对试验者的身体健康造成危害并且严重污染

实验室的环境。1984年E.Scholz发现了一种用咪唑取代吡啶的新的卡尔费休试
剂。这种试剂不仅代