カールフィッシャー水分計のよくある質問 （FAQ）

新しく溶媒を交換した後で予備滴定（コンディショニング）中のドリフト値が下がらずに高い状態が続いた場合、密閉が十分でなく外気から湿気が入ってきている可能性があります。モリキュラシーブやセプタムを交換してみたください。

O-リングやPTFEスリーブからの漏れがないかも併せてチェックしてください。

容量法カールフィッシャー水分計：

電量法カールフィッシャー水分計：

ラボ内の乾燥状況により、モリキュラシーブの交換頻度は変わってきますので、一般的な交換時期は決まっていません。ヨーロッパ国内での経験論で言いますと、通常の湿度条件下で6か月ごとに交換しています。測定容器の漏れ具合を示すドリフト値が（漏れがなくても）上昇しているようでしたら、モリキュラシーブを交換してください。

ヒント：乾燥管等にモリキュラシーブを交換した日にちをテープなどで記載しておくと、次に交換する日の目安になります。

《addition;添加》ボタンを押し続けて、その後ボタンを離した後も測定容器内に溶媒が止まらずに添加し続けてしまう。

溶媒ボトル内の液面の高さが測定容器内の液面の高さよりも低くなるようにボトル内の溶媒をセットしてください。

溶媒がアスピレーション（吸引）と同時に添加されてしまう。

測定容器上の乾燥管が詰まっている可能性があります。

• 乾燥管の上部に少なくとも2ｍｍ径以上の大きさの穴が開いている必要があります。
• 乾燥管を再充填してください。その際にきつく詰めすぎないでください。少しモリキュラシーブのない隙間があるほうがよいです。

ポンプが溶液を転送しない。

《addition：添加》/《aspiration：吸引》ボタンをもっと強く押してください。

• 試薬ビンや廃液ビンの接続口が緩んでいるケースがよくあります。
• 漏れがないかすべての接続部分をチェックしてください。
• 803Tiスタンドが正しく設置されているかチェックしてください。

ドージングユニットや交換ユニットは、定期的にチェックして、必要に応じて分解洗浄する必要があります。詳しいことにつきましては、取扱い説明書を参照ください。

ドージングユニットの洗浄方法動画ご覧いただけます

一晩以上またはそれ以上の期間測定しない状態でありましたら、充填機能《Prep》を使用してチューブ内の洗浄を行ってください。

チューブ内のKF試薬をそのまま使用すると結果に影響がでてきますので、この機能を使用してKF試薬を新しく入れ替えてください。さらに充填機能《Prep》を使用することにより、チューブ内の気泡を取り除くことができます。

モリキュラシーブは、300℃で乾燥器にて24時間乾燥させると再生することができます。乾燥後モリキュラシーブはデシケータ内で冷却させてガラスの容器内でしっかり密閉して保存します。

天秤は0.1mgの最小表示を持つタイプをご利用ください。

しばらくの間ドージングユニットを使用してなかった場合は、先ず《Empty》機能を使用してドージングユニット内の試薬を空にしてください。これにより、ドージングユニット内やチューブ内やビュレットチップ（拡散防止バルブ）内での試薬の結晶化を防止することができます。

交換ユニットを使用しての作業が全て終了しましたら、ビュレットチップをメタノール内に浸してください。これによりKF試薬の結晶化を防ぐことができます。メタノールを入れた測定容器を漏れのないようにしてセットして置くか、KF試薬を含んだ溶媒が入った測定容器内（KF水分計にセットしてしっかり密閉されていること）に浸しておくことをお勧めします。

交換ユニット、チューブ、ビュレットチップはシステムを再稼働させる前に必ず目視で問題がないかチェックしてください。もしKF試薬の結晶などがありましたら、メタノールやエタノールで洗浄してしっかりと乾燥させたください。

結晶などが目視で確認できない場合でも、わずかなKF試薬が交換ユニットのストップコック部分について結晶化していることがあります。もしストップコックから試薬を取り除きたい場合は、交換ユニットを分解洗浄してください（分解洗浄する場合は、交換ユニットの取扱い説明書を参照ください）。

分解洗浄後は充填《Prep》機能でKF試薬にて交換ユニット内部を共洗いしてから測定に入ってください。

汚れた白金双極電極は、Alox（ポリッシングセット、製品番号6.2802.000）のような研磨剤を使用して洗浄してください。研磨後はエタノールまたはメタノールで洗い流してください。

ほとんどの場合は、柔らかいティッシュペーパーで電極を軽く拭くだけで十分です。 特にオーバータイトレーション（過剰に滴定してしまった場合）には、表面に汚れが目で見て確認できなくても電極を洗浄してください。そのままにしておきますと、繰り返しオーバータイトレーションを起こすことがあります。

サンプル自体が電極に付着した場合、適切な溶媒を使用するか物理的な方法で汚れを取り除くなどして洗浄してください。
白金双極電極の白金のピン部分は、柔らかいティッシュペーパーで軽く拭いてください。ピンを曲げてしまわないように取扱いには十分気を付けてください。2本のピンは並行して並んでいなくてはいけません。

水を使用して力価を測定することは可能です。ただし、大変微量の水を使用することになるため、相当なレベルの測定技術が必要となります。

動画による力価測定の方法をご覧いただけます。

状況により力価の測定する頻度は変わってきます。力価の測定をする頻度はさまざまな要因が関係してきます。

• 装置の漏れ具合と密閉度合い
• カールフィッシャー試薬の種類
• ラボの湿度
• 部屋の温度変化
• 測定結果の正確さの関係

基本的に、測定をできるだけ厳密に、正確に行いたい場合は、力価の測定は毎日行う必要があります。それほど日による差が確認できなければ、毎週ごとに力価を測定することでもよいかもしれません。一般的に一液型の試薬は二液型の試薬よりも頻繁に（早めに）力価を測定する必要があります。

酒石酸二ナトリウム二水和物が完全に溶解していないかもしれません。完全に溶解させるために抽出時間を長くとってください。

さらに、測定容器の内壁や電極の周りに残らないように注意してください。

力価が測定毎に上がっていく場合は、メタノールへの溶解度が落ちている可能性があります。溶媒を新しくして、少ない測定回数で新しいものに交換するようにしてください。

酒石酸二ナトリウム二水和物は、メタノールへの溶解度がそれほど大きくないため、何回か力価を測定すると完全に溶解しなくなります。

何度も同じ溶媒で力価の測定を行わずに、新しい溶媒を使用して力価を測定してください。

試薬メーカーより認証済みの水分測定用標準試薬が販売されていますので、こちらを使用して力価の測定を行います。力価の測定には試験成績書の付いた標準試薬を使用することをお勧めします。純水を用いて力価測定するのに比べて、水分測定用標準試薬は、容量を多く採取できるなどの理由から取扱いが簡単で正確に測定できます。

水標準液は、水含有量が 10.0 ±0.1 mg/g や 5 ±0.2 mg/mLのものが販売されていますが、後者のものには試験成績書は付いてきません。

純水または酒石酸二ナトリウム二水和物を用いて力価の測定を行っているケースもあります。

容量法KF水分測定

サンプル容量はサンプルに含まれる水分量により変わってきます。基本的には、サンプル容量はKF試薬の消費量がビュレットサイズの10～90％の間に入るように調整します。これは10ｍL容量の交換ユニットやドージングユニットを使用した場合、KF試薬の消費量が1～9ｍLの間に入るようにします。

特にサンプル量が少なすぎないように注意してください。また計量ミスにも注意が必要です。サンプル量の値にまったく意味を持たなくなってしまいます。水分値が高いことが予想される場合、測定中にビュレットへの試薬の充填を繰り返し行うことを避けるために、容量の大きいビュレットサイズを選択することをお勧めします。

サンプルが溶媒に完全に溶解しない場合は、サンプル量が多すぎて溶媒の溶解度を超えていることが考えられます。この場合は、ビュレット容量が小さいものを選択して、KF試薬も力価の小さいものを選択（例；2 mg/mL または 1 mg/mL）するために、サンプル量も選択したビュレット容量の10～90％の間に入るように調整して（少なくして）測定することをお勧めします。

一般的には、KF滴定試薬の消費量が少ない場合は、力価の小さいKF試薬（Titrant 1またはTitrant 2）を使用して測定します。比較的KF滴定試薬の消費量が多い場合は、力価が大きいほうのKF試薬（Titrant 5）を使用して測定します。

表：推奨サンプル量

電量法KF水分測定

できるだけ短い測定時間にして、かつできるだけ多くのサンプル測定を行うために、サンプル量はできるだけ少ないほうが望ましいです。しかし、サンプル中にH₂Oが少なくとも50μg含まれている必要があります。

推奨されるサンプル量と含まれる水分量の関係

A. 電極の先端になる2本の白金のピン部分を柔らかいティッシュで軽く拭き取り汚れがないようにしてください。曲げたりしないように、取扱いには十分に気を付けてください。2本のピンは平行になっている必要があります。

B. 容量法KF水分測定では、ビュレットチューブ先端の拡散防止チップに問題ないかチェックしてください。

写真参照：状態の悪い拡散防止チップと状態の良いものの比較例

C. 以下の推奨値を参考にして、使用しているパラメータをチェックしてください。

容量法KF水分測定

電量法KF水分測定

D. 他に考えられる過剰滴定の原因としては、測定容器内の溶媒に十分なメタノールまたはエタノールが入っていないことが考えられます。その場合、溶媒を新しくすることと、エタノールやメタノールの使用を過剰に促進してしまうものが使われていないかチェックしてください。さらに詳しいことにつきましては、FAQ《KF溶媒はどのくらいの頻度で交換すればよいですか？》の項目を参照ください。 

表：容量法および電量法水分測定用KF溶媒へ溶解度を促進する試薬

容量法KF水分測定

電量法KF水分測定

 
* ダイアフラムなしの発生電極（一液型）の場合のみ
** 10％以上促進溶剤を含む場合はダイアフラム付き発生電極（二液型）を使用

その他の対策：

E. 撹拌速度を上げてみてください。
F. 白金電極が測定セル内の溶媒で腐食されていないかチェックしてください。
G. 溶媒の選択が正しいかチェックしてください：メタノールを含有する二液混合溶媒を使用している場合、SO₂を反応で利用できないため、KF反応は起きません（容量法KF水分測定の場合のみ）

以下の原因で測定結果が高くなることが考えられます。

以下のような原因が再現性を低下させることがあります。

以下のような特徴が現れていると副反応が起きています。

• 測定後もドリフト値が高く続いている。終点の認識が遅い、または終点を認識しない。
• サンプル量に対して測定された水分量が独立していない（複数測定された水分の総量になっている）。
• 結果が高すぎたり低すぎたりする（副反応の種類による）。
• 水分回収率は100±3％から外れている。

表１：副反応を起こしている測定カーブの例（赤い線のカーブ）

赤色のカーブの形状は、KF測定で副反応を起こしている典型的な例です。カーブは、水分がKF試薬により消費された後も、KF試薬が副反応を連続的に起こして、間違った結果を導き出しています。

表2：副反応を起こす原因物質

溶媒に対する溶解度が低いサンプルの場合、以下の方法で測定することをお勧めします。

A) 溶解促進剤の使用

容量法KF水分測定

電量法KF水分測定

*一液型電極（ダイアフラムなし）使用時のみ
** 溶解促進剤の量が10％以上なる場合は、二液型電極（ダイアフラムあり）を使用

B) 高温での測定

C) 機械的な前処理

• 粉砕機（ホモジナイザー）
• 乳鉢
• ラボ用臼 (cooled)

複数の方法を組み合わせて行うことも可能です。詳細につきましては、メトロームのKFモノグラフを参照ください（英語）

• 副反応が起きている可能性があります。《副反応が起きていることはどうすればわかりますか？》《副反応を防ぐにはどうすればよいですか？》の項を参照ください。
• 測定容器（滴定セル）に漏れがあります。モリキュラシーブの交換、セプタムの交換、O-リング/PTFEスリーブの交換を行ってください。
• 電極に付着物が付いている可能性があります。《白金双極電極はどのように洗浄すればよいですか？》の項を参照ください。

溶媒を新しく入れ替えてもコンディショニング中のドリフトが下がらずにずっと高い状態で安定しない場合は、滴定セル（測定容器）がきちんと密閉されてなくて湿気が混入してきている可能性があります。モリキュラシーブとセプタムを新しく交換して、O-リング/PTFEスリーブが正しく機能しているかもチェック（ダメージやひび割れがないか）してください。

ドリフトがサンプル測定後も高い状態が続くようでしたら、他の原因が考えられます。

• サンプルが測定中完全に溶解していないで徐々に水分を放出していることが考えられます。抽出時間を長くとるか水分気化装置などを使用することをお勧めします。さらに詳しいことにつきましては、《サンプルからの水の放出を改善するにはどうすればよいですか？》を参照ください。
• サンプルがKF試薬と副反応を起こしている可能性があります。副反応の種類に対応した特別なKF試薬を使用してください。KF試薬の変更だけでなく、適切な測定方法（水分気化法、冷却しての測定法、外部抽出法）により、副反応を抑えられる可能性があります。
• サンプルによりpHが変化している可能性があります。《pHの変化による副反応を防止するにはどうすればよいですか？》の項を参照ください。

二液混合溶媒の場合、水分が反応できる量（水分許容量）は、含まれるSO2とバッファーの量で決まってきます。pH値やSO2濃度が下がってきますと、反応速度が下がってきます。

KF試薬では以下のガイドラインが示されています：測定セル内の溶媒は、20～25mLの溶媒に30mL程度のKF滴定試薬を使用しましたら、全て交換するようにしてください。

以下の原因で測定結果が低くなることが考えられます。

Trend within the results

連続測定で水分値が小さくなる原因の一つに、溶媒を排して新しく交換することが考えられます。またサンプル投入前の作業中にサンプルから水分が出て行ってしまうことも原因の一つとして考えられます。これはサンプルの保存方法だけでなく、より迅速な測定作業をする必要があります。

その他に、容量法水分測定法の連続測定において、水分測定値が小さくなる原因として、ビュレットが考えられます。湿気がシリンダー内やチューブ内に入り込み、カールフィッシャー試薬の力価を下げてしまい、連続測定の最初の測定の値が高くなってしまい、結果としてその後の測定では低い値となることがあります。

測定のヒント：サンプルをビーカーに入れて実験室内の環境下に10、30、60分間それぞれ放置して測定することにより、測定するサンプルが水分をすぐに放出するものか、吸湿性の高いものか、特に問題のないものかを簡単に判断できます。

二液混合溶媒の場合、溶媒に含まれるSO₂とバッファーの量により水分と反応量（水分許容量）は決まってきます。pH値とSO₂の濃度が下がってきますと、測定の速度が遅くなってきます。KF試薬では以下のガイドラインが示されています：測定セル内の溶媒は、20～25mLの溶媒に30mL程度のKF滴定試薬を使用しましたら、全て交換するようにしてください。

一液タイプの溶媒を使用している場合は、水分の反応量に制限はありません。SO₂とバッファーがKF滴定試薬に含まれるからです。しかしメタノールの濃度が25％を下回ることがないように注意してください。終点がシフトしてしまいます。

Info: 水との反応量（水分許容量）は、ある溶媒内でどれくらいの量の水分を測定できるかを示す値です。

電量法用KF溶媒は、二酸化硫黄とよう素の代わりにヨウ化物が含まれています。さらに、二酸化硫黄と、メタノールを溶解するためにイミダゾールが添加されています。一般に、電量法KF溶媒100ｍLで1000mgの水分測定(水分許容量）ができます。試薬の種類により、水分が測定できる量（水分許容量）は低くなる可能性があります。

• ケトンやアルデヒドを含むサンプル用のKF試薬を使用する。
• サンプルがメタノールと反応する場合は、メタノールフリーの溶媒を使用する。
• pHが酸性の領域へシフトしてしまうサンプルの場合は、溶媒にバッファーやイミダゾールを添加する。
• pHがアルカリの領域へシフトしてしまうサンプルの場合は、約5ｇのサリチル酸や安息香酸を溶媒に加えて、KF反応が最適なpH域で行われるようにする。
• 過酸化物が滴定されてしまわないように、温度が低い状態にして副反応を抑える。（例； –20 °C ～ –60 °C (set Ipol to 5 µA）
• モーターオイルのように様々な副産物を含むサンプルの場合、水分気化装置を使用して水分だけが直接KF試薬と反応させるようにする。

さらに詳しいことにつきましては、メトロームKFモノグラフ（英語）を参照ください。

以下の試薬メーカーにて販売されています。

ハネウェルジャパン：

KF試薬のページはこちらから　（外部リンク）

※KF試薬のページへ直接リンクされています。

容量法KF水分測定には、一液型の試薬を使用する方法と二液型の試薬を使用する方法があります。

* メタノールまたはエタノール
** ジエチレングリコールモノエチルエーテル（Diethylene glycol monoethyl ether）

電量法KF試薬にはよそが含まれています。試薬の適切な選択には、発生電極のタイプ（ダイアフラム付き/ダイアフラムなし）によります。それぞれの電量法KF試薬の詳細につきましては、KF試薬メーカーの情報をご確認ください。
シグマルドリッチジャパンのカールフィシャー試薬情報はこちらから（外部リンク）。

バリデーションは、カールフィッシャー水分測定法で装置のバリデーションを行うことをお勧めします。水分計を連続運転している場合は、3か月ごと、6か月ごとといったように、さらに頻繁に検査を行うほうがよいです。

装置システムの一部を交換した際にも、次のバリデーションまで待たずに実施します。

GLP (Good Laboratory Practice) は、標準作業手順書（SOPｓ）に基づき、分析機器の再現性と正確性を定期的にチェックするために必要です。メトロームジャパンでは、お客様へ定期的な点検作業を保守契約をお勧めしています。

詳しくはメトロームジャパンまでお問い合せ願います。