IEC 60814:1997
(Main)Insulating liquids - Oil-impregnated paper and pressboard - Determination of water by automatic coulometric Karl Fischer titration
Insulating liquids - Oil-impregnated paper and pressboard - Determination of water by automatic coulometric Karl Fischer titration
Describes methods for the determination of water in insulating liquids and in oil-impregnated cellulosic insulation with coulmetrically generated Karl Fischer reagent.
Isolants liquides - Cartons et papiers imprégnés d'huile - Détermination de la teneur en eau par titrage coulométrique de Karl Fischer automatique
Décrit des méthodes de détermination de la teneur en eau des isolants liquides et des isolants cellulosiques imprégnés d'huile, par la méthode de titrage coulométrique de Karl Fischer.
General Information
Standards Content (Sample)
NORME
CEI
INTERNATIONALE
IEC
INTERNATIONAL
Deuxième édition
STANDARD
Second edition
1997-08
Isolants liquides – Cartons et papiers
imprégnés d'huile –
Détermination de la teneur en eau par titrage
coulométrique de Karl Fischer automatique
Insulating liquids – Oil-impregnated paper
and pressboard –
Determination of water by automatic
coulometric Karl Fischer titration
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 60814:1997
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la CEI et dans les documents ci-dessous: IEC sources:
• Bulletin de la CEI • IEC Bulletin
• Annuaire de la CEI • IEC Yearbook
Accès en ligne* On-line access*
• Catalogue des publications de la CEI • Catalogue of IEC publications
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(Accès en ligne)* (On-line access)*
Terminologie, symboles graphiques Terminology, graphical and letter
et littéraux symbols
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technique International (VEI). (IEV).
Pour les symboles graphiques, les symboles littéraux For graphical symbols, and letter symbols and signs
et les signes d'usage général approuvés par la CEI, le approved by the IEC for general use, readers are
lecteur consultera la CEI 60027: Symboles littéraux à referred to publications IEC 60027: Letter symbols to
utiliser en électrotechnique, la CEI 60417: Symboles be used in electrical technology, IEC 60417: Graphical
symbols for use on equipment. Index, survey and
graphiques utilisables sur le matériel. Index, relevé et
compilation des feuilles individuelles, et la CEI 60617: compilation of the single sheets and IEC 60617:
Symboles graphiques pour schémas. Graphical symbols for diagrams.
Publications de la CEI établies par IEC publications prepared by the same
le même comité d'études technical committee
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d'études qui a établi la présente publication. present publication.
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NORME
CEI
INTERNATIONALE
IEC
INTERNATIONAL
Deuxième édition
STANDARD
Second edition
1997-08
Isolants liquides – Cartons et papiers
imprégnés d'huile –
Détermination de la teneur en eau par titrage
coulométrique de Karl Fischer automatique
Insulating liquids – Oil-impregnated paper
and pressboard –
Determination of water by automatic
coulometric Karl Fischer titration
IEC 1997 Droits de reproduction réservés Copyright - all rights reserved
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S
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– 2 – 60814 © CEI:1997
SOMMAIRE
Pages
AVANT-PROPOS. 4
Articles
1 Généralités. 6
1.1 Domaine d'application.6
1.2 Références normatives. 6
2 Titrage direct pour les liquides à faible viscosité . 6
2.1 Champ d'application. 6
2.2 Réactions chimiques.8
2.3 Appareillage. 8
2.4 Réactifs et produits auxiliaires . 12
2.5 Préparation de l'appareil .12
2.6 Méthodes d'échantillonnage. 12
2.7 Mode opératoire. 14
2.8 Calcul des résultats. 14
2.9 Rapport. 14
2.10 Fidélité. 16
3 Méthode d’entraînement par évaporation pour les liquides à forte viscosité . 16
3.1 Champ d'application.16
3.2 Esquisse de la méthode. 16
3.3 Appareillage et réactifs. 16
3.4 Mode opératoire. 18
3.5 Calcul de la teneur en eau . 18
3.6 Rapport. 18
4 Détermination de la teneur en eau dans les papiers et cartons imprégnés d’huile. 20
4.1 Champ d'application. 20
4.2 Détermination de l'eau par extraction préalable au méthanol. 20
4.3 Dosage par titrage direct.22
4.4 Méthode d'entraînement par évaporation . 24
Figures
1 Schéma de principe d’un titrimètre automatique . 28
2 Ensemble de titrage approprié . 30
3 Schéma de principe d’un titrimètre automatique et de l’unité d’évaporation par entraînement . 32
4 Evaporateur en verre avec chauffage . 34
5 Flacon de méthanol et ampoule d’extraction. 36
Annexe A – Méthode de prélèvement de papiers et cartons imprégnés d’huile . 38
60814 © IEC:1997 – 3 –
CONTENTS
Page
FOREWORD . 5
Clause
1 General. 7
1.1 Scope. 7
1.2 Normative references.7
2 Direct titration for low viscosity liquids . 7
2.1 Field of application . 7
2.2 Chemistry. 9
2.3 Apparatus. 9
2.4 Reagents and auxiliary materials . 13
2.5 Preparation of the apparatus. 13
2.6 Sampling methods.13
2.7 Procedure. 15
2.8 Calculation of the result. 15
2.9 Report. 15
2.10 Precision. 17
3 Evaporative stripping method for high viscosity liquids . 17
3.1 Field of application . 17
3.2 Outline of the method. 17
3.3 Apparatus and reagents. 17
3.4 Procedure. 19
3.5 Calculation of water content. 19
3.6 Report. 19
4 Determination of water in oil-impregnated paper and pressboard . 21
4.1 Field of application . 21
4.2 Determination of water after previous extraction with methanol . 21
4.3 Determination by direct titration. 23
4.4 Evaporative stripping method. 25
Figures
1 Block diagram of automatic titrator. 29
2 Suitable titration vessel assembly . 31
3 Block diagram of automatic titrator and evaporation stripping unit . 33
4 Evaporator glass vessel with heater. 35
5 Methanol container and extraction tube . 37
Annex A – Method for sampling of oil-impregnated paper and pressboard . 39
– 4 – 60814 © CEI:1997
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
_________
ISOLANTS LIQUIDES – CARTONS ET PAPIERS IMPRÉGNÉS D’HUILE –
DÉTERMINATION DE LA TENEUR EN EAU PAR TITRAGE
COULOMÉTRIQUE DE KARL FISCHER AUTOMATIQUE
AVANT-PROPOS
1) La CEI (Commission Electrotechnique Internationale) est une organisation mondiale de normalisation composée
de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a pour objet de
favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les domaines de
l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI, entre autres activités, publie des Normes internationales.
Leur élaboration est confiée à des comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le
sujet traité peut participer. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en
liaison avec la CEI, participent également aux travaux. La CEI collabore étroitement avec l'Organisation
Internationale de Normalisation (ISO), selon des conditions fixées par accord entre les deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure
du possible un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux intéressés
sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les documents produits se présentent sous la forme de recommandations internationales. Ils sont publiés
comme normes, rapports techniques ou guides et agréés comme tels par les Comités nationaux.
4) Dans le but d'encourager l'unification internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent à appliquer de
façon transparente, dans toute la mesure possible, les Normes internationales de la CEI dans leurs normes
nationales et régionales. Toute divergence entre la norme CEI et la norme nationale ou régionale
correspondante doit être indiquée en termes clairs dans cette dernière.
5) La CEI n’a fixé aucune procédure concernant le marquage comme indication d’approbation et sa responsabilité
n’est pas engagée quand un matériel est déclaré conforme à l’une de ses normes.
6) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Norme internationale peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La Norme internationale CEI 60814 a été établie par le comités d’études 10 de la CEI: Fluides
pour applications électrotechniques.
Cette deuxième édition de la CEI 60814 annule et remplace la première édition parue en 1985
dont elle constitue une révision technique.
Elle annule également la CEI 60733, parue en 1982.
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
10/406/FDIS 10/422/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de cette norme.
L’annexe A est donnée uniquement à titre d’information.
60814 © IEC:1997 – 5 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
_________
INSULATING LIQUIDS – OIL-IMPREGNATED PAPER AND PRESSBOARD –
DETERMINATION OF WATER BY AUTOMATIC COULOMETRIC
KARL FISCHER TITRATION
FOREWORD
1) The IEC (International Electrotechnical Commission) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of the IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, the IEC publishes International Standards. Their preparation is
entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject dealt with may
participate in this preparatory work. International, governmental and non-governmental organizations liaising
with the IEC also participate in this preparation. The IEC collaborates closely with the International Organization
for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement between the two organizations.
2) The formal decisions or agreements of the IEC on technical matters express, as nearly as possible, an
international consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation
from all interested National Committees.
3) The documents produced have the form of recommendations for international use and are published in the form
of standards, technical reports or guides and they are accepted by the National Committees in that sense.
4) In order to promote international unification, IEC National Committees undertake to apply IEC International
Standards transparently to the maximum extent possible in their national and regional standards. Any
divergence between the IEC Standard and the corresponding national or regional standard shall be clearly
indicated in the latter.
5) The IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with one of its standards.
6) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject
of patent rights. The IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard IEC 60814 has been prepared by IEC technical committee 10: Fluids for
electrotechnical applications.
This second edition of IEC 60814 cancels and replaces the first edition published in 1985 of
which it constitutes a technical revision.
It also cancels IEC 60733, published in 1982.
The text of this standard is based on the following documents:
FDIS Report on voting
10/406/FDIS 10/422/RVD
Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the report on
voting indicated in the above table.
Annex A is for information only.
– 6 – 60814 © CEI:1997
ISOLANTS LIQUIDES – CARTONS ET PAPIERS IMPRÉGNÉS D’HUILE –
DÉTERMINATION DE LA TENEUR EN EAU PAR TITRAGE
COULOMÉTRIQUE DE KARL FISCHER AUTOMATIQUE
1 Généralités
1.1 Domaine d'application
La présente Norme internationale décrit des méthodes de détermination de la teneur en eau
des isolants liquides et des isolants cellulosiques imprégnés d'huile, par la méthode de titrage
coulométrique de Karl Fischer.
La méthode de l’article 2 s'applique aux teneurs en eau supérieures à 2 mg/kg de liquides
ayant une viscosité inférieure à 100 mm /s à 40 °C.
La méthode d'essai de l’article 3, dans laquelle l'eau est extraite par courant d'azote, est la
méthode préférentielle pour les liquides isolants de viscosité supérieure à 100 mm /s.
L’article 4 décrit des méthodes pour déterminer la teneur en eau des papiers et cartons
imprégnés d'huile, dans une gamme comprise entre 0,1 % et 20 % en masse.
1.2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence
qui y est faite, constituent des dispositions valables pour la présente Norme internationale. Au
moment de la publication, les éditions indiquées étaient en vigueur. Tout document normatif
est sujet à révision et les parties prenantes aux accords fondés sur la présente Norme
internationale sont invitées à rechercher la possibilité d’appliquer les éditions les plus récentes
des documents normatifs indiqués ci-après. Les membres de la CEI et de l'ISO possèdent les
registres des Normes internationales en vigueur.
CEI 60475: 1974, Méthode d'échantillonnage des diélectriques liquides
CEI 60567: 1992, Guide d'échantillonnage de gaz et d'huile dans les matériels électriques
immergés, pour l'analyse des gaz libres et dissous
ISO 595-1: 1986, Seringues réutilisables en verre ou en verre et métal à usage médical –
Partie 1: Dimensions
ISO 595-2: 1987, Seringues réutilisables en verre ou en verre et métal à usage médical –
Partie 2: Conception, performances et essais
2 Titrage direct pour les liquides à faible viscosité
2.1 Champ d'application
Cette méthode s'applique aux teneurs en eau supérieures à 2 mg/kg des liquides ayant une
viscosité allant jusqu'à 100 mm
/s à 40 °C. Les données relatives à la fidélité et indiquées en
2.10 s'appliquent uniquement aux liquides neufs.
NOTES
1 Pour les liquides en service, la justesse de la méthode peut être affectée par la présence de contaminants
et de produits de dégradation.
2 La méthode a été conçue pour convenir particulièrement aux hydrocarbures et aux esters liquides. Pour les
autres liquides, en particulier les fluides silicones, il faut utiliser des réactifs exempts de méthanol.
60814 © IEC:1997 – 7 –
INSULATING LIQUIDS – OIL-IMPREGNATED PAPER AND PRESSBOARD –
DETERMINATION OF WATER BY AUTOMATIC COULOMETRIC
KARL FISCHER TITRATION
1 General
1.1 Scope
This International Standard describes methods for the determination of water in insulating
liquids and in oil-impregnated cellulosic insulation with coulometrically generated Karl Fischer
reagent.
The method in clause 2 is applicable to water concentrations above 2 mg/kg in liquids having
viscosity of less than 100 mm /s at 40 °C.
The test method in clause 3, where water is extracted by means of a nitrogen stream, is the
preferred method for insulating liquids of viscosity higher than 100 mm /s.
Clause 4 describes methods for the determination of water content in oil-impregnated paper
and pressboard over the range 0,1 % to 20 % by mass.
1.2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text,
constitute provisions of this International Standard. At the time of publication, the editions
indicated were valid. All normative documents are subject to revision, and parties to
agreements based on this International Standard are encouraged to investigate the possibility
of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. Members of
IEC and ISO maintain registers of currently valid International Standards.
IEC 60475: 1974, Method of sampling liquid dielectrics
IEC 60567: 1992, Guide for the sampling of gases and of oil from oil-filled electrical equipment
and for the analysis of free and dissolved gases
ISO 595-1: 1986, Reusable all-glass or metal-and-glass syringes for medical use – Part 1:
Dimensions
ISO 595-2: 1987, Reusable all-glass or metal-and-glass syringes for medical use – Part 2:
Design, performance requirements and tests
2 Direct titration for low viscosity liquids
2.1 Field of application
This method is applicable to water concentrations above 2 mg/kg in liquids having viscosity up
to 100 mm /s at 40 °C. The precision data given in 2.10 apply only to new liquids.
NOTES
1 For liquids in service, the accuracy of the method may be affected by the presence of contaminants and
degradation products.
2 The method has been designed to be particularly suitable to hydrocarbon and ester liquids. With other
liquids, particularly silicone fluids, methanol free reagents must be used.
– 8 – 60814 © CEI:1997
2.2 Réactions chimiques
Il est reconnu que les réactions qui se développent au cours d'un titrage de Karl Fischer sont
complexes, mais il s'agit essentiellement de la réaction de l'eau avec l'iode en présence de dioxyde de
soufre d'une base organique et d'un alcool dans un solvant organique. A l'origine le réactif Karl Fischer
comportait de la pyridine et du méthanol, et les réactions pouvaient s'écrire comme suit:
H O + I + SO + 3C H N → 2C H N.HI + C H N.SO (1)
2 2 2 5 5 5 5 5 5 3
C H N.SO + CH OH → C H NH.SO .CH (2)
5 5 3 3 5 5 4 3
D'autres associations base-alcool sont possibles et peuvent être nécessaires pour des titrages
dans certains liquides isolants.
Dans le titrage coulométrique de Karl Fischer, l'échantillon est mélangé à une solution base-
alcool d'ions iodures et de dioxyde de soufre. L'iode est produit par électrolyse et réagit avec
l'eau comme cela est montré dans les réactions (1) et (2). Suivant la loi de Faraday, la quantité
d'iode formée est proportionnelle à la quantité d'électricité consommée dans la réaction ci-après:
-
2 I – 2 e → I (3)
Et comme le montre la réaction (1), une mole d'iode réagit stoechiométriquement avec une
mole d'eau, de sorte que 1 mg d'eau correspond à 10,72 C (quantité d'électricité en coulombs).
Se fondant sur ce principe, il est possible de calculer la quantité d'eau directement à partir de
la quantité d'électricité (en coulombs) consommée par l'électrolyse.
2.3 Appareillage
2.3.1 Principe du fonctionnement
Le récipient de titrage forme une cellule d'électrolyse comportant deux compartiments séparés
par un diaphragme poreux. Le compartiment anodique contient le mélange du réactif-solvant-
échantillon (solution anodique), le compartiment cathodique (ensemble générateur) contient le
réactif anhydre (solution cathodique). De part et d'autre du diaphragme se trouvent les
électrodes pour l'électrolyse.
NOTE – Des titrimètres sans diaphragme poreux peuvent être utilisés.
L'iode générée par l'électrolyse, suivant la réaction (3), réagit avec l'eau de manière similaire
aux réactions (1) et (2) de Karl Fischer. Le point final de la réaction est décelé par une paire
d'électrodes en platine immergées dans la solution anodique. A la fin du titrage, l'iode en excès
dépolarise les deux électrodes en platine, modifiant le rapport courant/tension, ce qui actionne
l'indicateur de fin de réaction et arrête l'intégrateur de courant.
L'intégrateur de courant somme le courant absorbé au cours de l'électrolyse, calcule la teneur
en eau conformément à la loi de Faraday, et finalement l'affiche en microgrammes d'eau.
2.3.2 Description de l'appareil
Les titrimètres coulométriques de Karl Fischer du commerce utilisent des circuits brevetés.
La description suivante d'un des principes acceptables d'appareil est donnée uniquement à
titre d'illustration.
Le schéma fonctionnel représenté en figure 1 décrit l'appareil et comprend les éléments ci-dessous.
60814 © IEC:1997 – 9 –
2.2 Chemistry
The reactions occurring in a Karl Fischer titration are known to be complex, but are essentially
of water with iodine, sulphur dioxide, an organic base and an alcohol in an organic solvent. The
original Karl Fischer reagent used pyridine and methanol, and the reactions may be expressed
as:
H O + I + SO + 3C H N → 2C H N.HI + C H N.SO (1)
2 2 2 5 5 5 5 5 5 3
C H N.SO + CH OH → C H NH.SO .CH (2)
5 5 3 3 5 5 4 3
Other base-alcohol combinations are possible and may be necessary for titrations on some
insulating liquids.
In coulometric Karl Fischer titration, the sample is mixed with a base/alcohol solution of iodide
ion and sulphur dioxide. Iodine is generated electrolytically and reacts with water in a similar
way to that shown in reactions (1) and (2). Iodine is generated in proportion to the quantity of
electricity according to Faraday's law, as shown by the following reaction:
-
2 I – 2 e → I (3)
One mole of iodine reacts with one mole of water stoichiometrically as shown in reactions (1)
so that 1 mg of water is equivalent to 10,72 C (number of coulombs). Based on this principle it
is possible to determine the amount of water directly from the quantity of electricity (number of
coulombs) required for the electrolysis.
2.3 Apparatus
2.3.1 Principle of operation
The titration vessel has the configuration of an electrolysis cell with two compartments
connected by a porous diaphragm. The anodic compartment contains the mixture of reagent-
solvent and sample (anodic solution), the cathodic compartment (generator assembly) contains
anhydrous reagent (cathodic solution). On both sides of the diaphragm are located the
electrolysis electrodes.
NOTE – Titrators without the porous diaphragm may be used.
Iodine generated by the electrolysis, as shown in reaction (3), reacts with the water in a similar
way to the Karl Fischer reactions (1) and (2). The end-point of the reaction is detected by a pair
of platinum electrodes immersed in the anodic solution. At the end of the titration, excess
iodine depolarizes the dual platinum electrodes, giving a change in the current/voltage ratio
which is used to activate the end-point indicator and to stop the current integrator.
The current integrator integrates the current consumed during the electrolysis, calculates the
water equivalent according to Faraday's law, and finally displays it in micrograms of water.
2.3.2 Description of the apparatus
Commercial coulometric Karl Fischer titrators use proprietary circuitry. The following
description of one suitable form of apparatus is given for illustrative purposes only.
The block diagram shown in figure 1 illustrates the apparatus and includes the components
detailed below.
– 10 – 60814 © CEI:1997
2.3.2.1 Ensemble de titrage
La figure 2 représente un ensemble de titrage approprié. Cependant les modifications
technologiques de l'appareil sont telles que des conceptions radicalement différentes, et
satisfaisant aux exigences techniques de la présente norme, peuvent devenir disponibles.
L'appareil donné à titre d'exemple se compose:
– d'un récipient de titrage en verre à bride (a), muni d'un orifice d'injection (b) de
l'échantillon, et d'un robinet de vidange (c) (facultatif);
– d'un couvercle en polytétrafluoroéthylène à bride (d) s'adaptant au vase de titrage. Il
possède trois ouvertures permettant d'y adapter les électrodes et le tube dessiccateur;
– d'un ensemble générateur (cellule d'électrolyse combinée) (e) se composant d'un tube en
verre fermé à son extrémité inférieure par un diaphragme et muni, de part et d'autre de ce
dernier, d'électrodes en platine;
NOTE – Le diaphragme peut être une membrane échangeuse d'ions, un disque en verre fritté, un filtre en
céramique ou tout autre système empêchant la diffusion de deux solutions tout en permettant le passage du
courant pour l'électrolyse.
– d'électrodes de détection: une paire d'électrodes en platine pour mesure du potentiel ou
du courant (f);
– d'un barreau agitateur recouvert de polytétrafluoréthylène (g);
– de tubes dessiccateurs (h) de l'humidité atmosphérique pour protéger le récipient de
titrage et l'ensemble générateur;
– de septums en caoutchouc de silicone, pour fermer l'orifice d'injection. Avant utilisation,
il est recommandé que des incisions en croix soient faites dans le septum, pour permettre
d'utiliser des aiguilles épointées en bout carré pour injecter l'échantillon (voir 2.4.2d)). Il
convient que les septums soient remplacés, dès que nécessaire, pour éviter les fuites d'air
comme le montrerait une dérive excessive de l'appareil.
2.3.2.2 Circuit de détection
Une tension continue stabilisée ou un courant alternatif constant est appliquée aux électrodes
de détection (paire d'électrodes de mesure en platine) de sorte que la fin de la réaction puisse
être détectée par le changement du courant polarisé ou de la tension.
2.3.2.3
Circuit de stabilisation du courant
Ce circuit commande l'électrolyse conformément au signal provenant du circuit de détection.
2.3.2.4 Alimentation en tension continue
Alimentation en tension continue pour l'électrolyse.
2.3.2.5 Indicateur du point final
Indique quand le point final a été atteint.
2.3.2.6 Intégrateur de courant
Mesure la quantité d'électricité consommée par la cellule d'électrolyse au cours du titrage, puis
calcule et affiche la quantité d'eau correspondante, en microgrammes.
NOTE – Certains appareils ont des possibilités intégrées de calcul et affichent la teneur en eau pour une
quantité particulière d'échantillon.
2.3.2.7 Agitateur électromagnétique
Agitateur électromagnétique à vitesse constante et suffisante pour assurer une dispersion
adéquate. (En général, le contenu du récipient ne sera pas homogène car les isolants liquides
ne sont pas totalement miscibles avec les liquides réactifs.)
60814 © IEC:1997 – 11 –
2.3.2.1 Titration vessel assembly
An example of a suitable titration vessel assembly is shown in figure 2. However, the
changes in instrument technology are such that radically different designs may become
available which comply with the technical requirements of this standard. The exemplified
apparatus consists of:
– a flanged glass reaction vessel (a) with sample injection plug (b) and drain cock (c)
(optional);
– a polytetrafluoroethylene lid (d), flanged to match the titration vessel, with three holes to
receive the electrodes and drying tube;
– a generator assembly (combined electrolysis cell) (e) consisting of a glass tube closed at
its lower end by a diaphragm and equipped with platinum electrodes on each side of the
diaphragm;
NOTE – The diaphragm may consist of ion exchange membrane, fritted disc, ceramic filter or other system to
prevent diffusion of both solutions, while allowing enough current for electrolysis.
– detector electrodes: dual platinum electrodes for measurement of potential or current (f);
– a polytetrafluoroethylene coated stirrer bar (g);
– drying tubes (h) to protect the titration vessel and the generator assembly from
atmospheric moisture;
– silicone rubber septa to seal the injection port. It is recommended that crosscuts should
be made in the septa before use, to enable blunt, square-ended needles to be used for
sample injection (see 2.4.2 d)). Septa should be replaced as required to prevent air leakage
as indicated by excessive instrument drift.
2.3.2.2 Detection circuit
DC constant voltage or a.c. constant current is supplied to the detector electrodes (dual
platinum measuring electrodes) so that the end-point may be detected from the change of the
polarized current or voltage.
2.3.2.3 Current regulator circuit
This circuit controls the electrolysis according to the signal from the detector circuit.
2.3.2.4 DC power supply
DC power supply for electrolysis.
2.3.2.5 End-point indicator
Indicates when the end-point has been reached.
2.3.2.6 Current integrator
Measures the quantity of electricity consumed by the electrolysis cell during the titration, then
calculates and displays the quantity of water, in micrograms, corresponding to it.
NOTE – Some instruments have built-in calculation facilities, and display the water concentration for a specific
sample quantity.
2.3.2.7 Electromagnetic stirrer
Electromagnetic stirrer, capable of maintaining a constant speed sufficient to ensure adequate
dispersion. (The content of the titration vessel will not in general be a single phase, since most
insulating liquids are not completely miscible with the reagent liquids.)
– 12 – 60814 © CEI:1997
2.4 Réactifs et produits auxiliaires
ATTENTION – Certains réactifs peuvent être nuisibles à la santé et doivent être manipulés
avec prudence.
2.4.1 Réactifs
Des réactifs prêts à l'emploi sont disponibles dans le commerce, aussi faut-il s'assurer qu'un
de ces réactifs convient au type particulier d'appareil utilisé et au liquide isolant soumis à l'essai.
Des réactions parasites peuvent se produire entre les réactifs à base de méthanol et certains
composés silicones. En outre, des réactions similaires peuvent avoir lieu avec les aldéhydes,
certaines cétones et certains acides organiques insaturés conjugués, qui peuvent être présents
dans les huiles comme produits ou contaminants provenant de la dégradation. Dans ces cas-là, on
recommande des réactifs sans méthanol.
NOTE – L'utilisation de solvants complémentaires ou de substitution peut être nécessaire pour certains liquides isolants.
2.4.2 Produits auxiliaires
a) Solution de neutralisation: méthanol contenant approximativement 20 mg d'eau / cm .
b) Desséchant, par exemple le perchlorate de magnésium anhydre ou du silicagel avec indicateur.
c) Graisse lubrifiante: à base de polytétrafluoroéthylène ou d'hydrocarbures fluorés. Des
graisses disponibles dans le commerce correspondant à cette description sont considérées
comme satisfaisantes.
3 3
d) Seringues en verre pour mesurer et injecter l'échantillon. Des seringues de 10 cm et de 5 cm
suivant l'ISO 595, avec des aiguilles de longueur et de diamètre adaptés. Pour une
utilisation générale, on considère comme satisfaisantes des aiguilles de 100 mm de
longueur et de 1 mm de diamètre. Des aiguilles épointées en bout carré sont préférables,
afin de limiter les dommages provoqués sur le septum.
2.5 Préparation de l'appareil
Préparer et assembler l'appareil, introduire les réactifs et effectuer la procédure de stabilisation
conformément aux instructions du fabricant.
2.6 Méthodes d'échantillonnage
Si les échantillons prélevés sont destinés à des essais autres que celui de la teneur en eau,
l'analyse de la teneur en eau doit être effectuée en premier.
2.6.1 Echantillonnage de routine
Pour les essais de routine, les méthodes d'échantillonnage décrites à l'article 2 et en 3.1 de la
CEI 60475 doivent être utilisées. Les flacons de prélèvement doivent être séchés par
chauffage dans une étuve à 115 °C ± 5 °C, pendant 16 h à 24 h.
2.6.2 Echantillonnage conseillé
Pour obtenir une meilleure précision et plus particulièrement lorsque la teneur en eau est faible,
on doit utiliser la méthode décrite à l'article 4 de la CEI 60567. Les flacons d’échantillonnage
doivent être préparés comme spécifié en 2.7.1. Les seringues et les aiguilles doivent être
démontées, séchées à 115 °C ± 5 °C au moins pendant 8 h, refroidies dans un dessiccateur
contenant du silicagel anhydre puis conservées dans le dessiccateur jusqu'à leur utilisation.
NOTE – La précision des mesures peut être sérieusement altérée par des prélèvements d'échantillons
«composites» ou «moyens», et ne sont donc pas recommandés.
60814 © IEC:1997 – 13 –
2.4 Reagents and auxiliary materials
WARNING – Certain reagents may be detrimental to health and must be handled with proper
care.
2.4.1 Reagents
Prepared reagents are commercially available, but care is needed that the reagent is suitable
for the particular type of instrument used and the insulating liquid under test.
Interfering reactions may take place between methanol based reagents and some silicone
compounds. In addition, similar reactions may take place with aldehydes, some ketones, and
conjugated unsaturated organic acids, which may be present in oils as degradation products or
contaminants. In these cases, reagents not based on methanol are recommended.
NOTE – Some insulating liquids may require the use of additional or alternative solvents.
2.4.2 Auxiliary materials
a) Neutralizing solution, methanol containing approximately 20 mg water/cm .
b) Desiccant, for example, anhydrous magnesium perchlorate or self-indicating silicagel.
c) Lubricant grease: Polytetrafluoroethylene based or fluorinated hydrocarbon types.
Commercially supplied greases to this description have been found satisfactory.
3 3
d) Glass syringes for sample measurement and introduction. 10 cm and 5 cm syringes in
accordance with ISO 595, with needles of suitable length and diameter. Needles of length
100 mm and bore 1 mm have been found satisfactory for general use. Blunt, square-ended
needles are preferred, in order to minimize damage to the septa.
2.5 Preparation of the apparatus
Prepare and assemble the apparatus, install the reagents and carry out the stabilization
procedure in accordance with the manufacturer's instructions.
2.6 Sampling methods
If samples taken are intended for additional tests to water content the water analysis shall be
carried out first.
2.6.1 Routine sampling
For routine tests, the sampling methods described in clause 2 and 3.1 of IEC 60475 shall be
used. Sample bottles shall be dried by heating in an oven for 16 h to 24 h at 115 °C ± 5 °C.
2.6.2 Recommended sampling
For better accuracy, and particularly where the moisture content is very low, the procedures
described in clause 4 of IEC 60567 shall be used. Sample bottles shall be prepared as
specified in 2.7.1. The syringes and needles shall be dismantled, dried for at least 8 h at
115 °C ± 5 °C, cooled in a desiccator with anhydrous silica gel, and kept in the desiccator until
required.
NOTE – The accuracy of the determination can be adversely affected by the taking of composite or average
samples, which is not recommended.
– 14 – 60814 © CEI:1997
2.6.3 Stockage
Les échantillons destinés à l'analyse de l'eau ne doivent à aucun moment être exposés à la
lumière directe du jour. Entre l'instant du prélèvement et celui de l'analyse, il convient de
conserver les échantillons dans l'obscurité et qu'il ne s'écoule pas plus de sept jours entre
l'instant du prélèvement et l'analyse.
2.7 Mode opératoire
a) Pour des échantillons prélevés en flacon
Nettoyer et sécher, dans une étuve bien aérée à la température de 115 °C ± 5 °C, les seringues
en verre et les aiguilles de dimensions adaptées. Laisser refroidir dans un dessiccateur. Remplir
la seringue avec le liquide isolant, en maintenant son extrémité bien en dessous de la
surface du liquide. Refermer immédiatement le flacon en verre. Maintenir la seringue
verticalement, aiguille vers le haut, et éliminer toutes les bulles d'air. Vider le contenu de la
seringue et le mettre au rebut. Remplir à nouveau la seringue et la peser à 0,1 g près.
Pour les échantillons prélevés en seringue
Eliminer environ 2 cm de liquide isolant afin de rincer l'aiguille. Ensuite peser la seringue
à 0,1 g près.
Le volume à prélever dans l'échantillon dépend de sa teneur en eau supposée. Toutefois et
pour la plupart des types de liquides l'isolant, neufs ou usagés, le volume optimal trouvé est
de 5 cm pour des teneurs en eau comprises entre 2 mg/kg et 100 mg/kg.
b) Agir sur la commande de l'appareil pour mettre en route l'électrolyse suivant les directives du
fabricant et injecter rapidement par le septum le volume convenable d'échantillon dans le
récipient de titrage. L'extrémité de l'aiguille ne doit pas toucher la surface du réactif. Peser à
nouveau la seringue et noter la masse M, en grammes, du volume injecté.
Vérifier que l'huile est complètement mélangée avec le solvant. La vitesse de l'agitateur ne
doit pas être modifiée dès que l'appareil s'est auto-équilibré ou pendant le titrage.
c) En fin de titrage, noter
...
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