เทคนิคที่นิยมกันในปัจจุบันในการวัดปริมาณน้ำในตัวอย่างได้แก่เทคนิคที่มีชื่อว่า "Karl Fischer" เดิมทีเทคนิคนี้อาศัยการไทเทรตและดูสีของไอโอดีนที่เกิด ต่อมาเมื่อมีการพัฒนาอุปกรณ์ coulometric titration ที่ใช้การวัดปริมาณกระแสไฟฟ้าที่ตัวตรวจวัด ทำให้ความว่องไวของเทคนิค Karl Fischer นี้สูงถึงระดับ ppm ได้ การวัดปริมาณน้ำนี้มีความสำคัญในหลายอุตสาหกรรม เช่น ยา อาหาร สารเคมี ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม พลาสติก เป็นต้น
ในตอนที่แล้วได้กล่าวถึงสารไตรบิวทิลฟอสเฟต (Tributyl phosphate) ว่าแม้ว่ามันจะไม่ใช่สินค้าที่อยู่ในรายการสินค้างที่ใช้ได้สองทาง แต่มันก็ไปปรากฏอยู่ในรายชื่อ catach-all control ของหลายประเทศโดยปรากฏเป็นรายการแรกในเอกสาร "Security Export Guidance [Introduction], 2nd edition January 2025" ที่จัดทำโดย Ministry of Economy, Trade and Industry (METI) ประเทศญี่ปุ่น โดยบอกว่าเกี่ยวข้องกับอาวุธนิวเคลียร์ (เพราะสามารถใช้ในการสกัดยูเรเนียมและพลูโตเนียมออกจากสารละลาย ทีนี้พอไล่รายการดูก็พบว่าอุปกรณ์วัดความชื้น Karl Fischer moisture equipment ก็ปรากฏอยู่ในรายชื่อ catch-all control ด้วย โดยอยู่ในรายการที่ 24. โดยบอกว่ามันเป็นสินค้าที่เกี่ยวกับอาวุธปล่อยหรือที่เรามักเรียกทับศัพท์กันว่า "มิสไซล์ - Missile" ??? (รูปที่ ๑)
แต่ก่อนอื่น เรามาทำความรู้จักเทคนิคนี้กันก่อนดีกว่า ปฏิกิริยานี้นำเสนอโดย Karl Fischer ในปีค.ศ. ๑๙๓๕ (พ.ศ. ๒๔๗๘) โดยปฏิกิริยาที่เกิดคือ
H2O + SO2 + I2 -----> SO3 + 2HI
การไทเทรตจะทำโดยใช้แอลกอฮอล์เป็นตัวทำละลายและมีเบสอินทรีย์ละลายอยู่ (เพื่อทำการสะเทิน SO3 และ HI ที่เกิดขึ้น) วิธีการดั้งเดิมนั้นใช้การดูสีของไอโอดีนที่เกิดขึ้นเมื่อน้ำหมดไป ความว่องไวในการตรวจวัดในช่วงแรกนี้อยู่ที่ระดับมิลลิกรัม (mg)
ในทางทฤษฎีนั้นสารตัวอย่างที่มีน้ำละลายอยู่จะมีค่าการนำไฟฟ้าที่สูง แต่ผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นทำให้ค่าการนำไฟฟ้าของสารละลายลดลง (HI ที่เกิดขึ้นละลายได้ไม่มีในแอลกอฮอล์ และยังมีเบสกำจัดกรดที่เกิดขึ้นอีก) ดังนั้นถ้าทำการวัดการนำไฟฟ้าก็ควรที่จะเห็นการเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจนตรงบริเวณจุดยุติของการไทเทรตได้ ในปีค.ศ. ๑๙๕๙ (พ.ศ. ๒๕๐๒) การตรวจวัดจุยุติที่ใช้การวัดการเปลี่ยนแปลงกระแสไฟฟ้าที่ขั้วไฟฟ้าได้รับการนำเสนอ ทำให้ความว่องไวในการตรวจวัดลงไปถึงระดับไมโครกรัมหรือ ppm (รูปที่ ๒)
ทีนี้กลับมาดูกันว่าความชื้นนั้นไปเกี่ยวข้องกับมิสไซล์ได้อย่างไร เท่าที่ค้นหาดูพบว่าจุดสำคัญหนึ่งน่าจะได้แก่ส่วนของเชื้อเพลิง โดยเฉพาะในกรณีของเชื้อเพลิงแข็งที่รูปร่างและอัตราการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงในแต่ละบริเวณนั้นส่งผลต่อรูปแบบแรงผลักที่ได้ (รูปที่ ๓) และในกรณีของแก๊สเชื้อเพลิงเหลวที่ต้องเก็บรักษาที่อุณหภูมิต่ำนั้น น้ำที่ปนเปื้อนอยู่ก็อาจก่อให้เกิดการอุดตันในระบบจ่ายเชื้อเพลิงได้
รูปที่ ๔ เป็นโฆษณาอุปกรณ์วัดปริมาณน้ำโดยบอกว่าสามารถวัดได้ถึงระดับ ppm แต่ไม่ได้บอกว่าใช้เทคนิคใดในการวัด แต่ดูจากรูปอุปกรณ์แล้วน่าจะเป็นเทคนิคด้านเคมีไฟฟ้า โฆษณานี้ปรากฏในปีค.ศ. ๑๙๕๗ หรือ ๒ ปีก่อนหน้าที่บทความในรูปที่ ๒ กล่าวไว้
บทความนี้ไม่ได้เขียนเพื่ออธิบายว่าอุปกรณื Karl Fischer Titration ทำงานอย่างไรหรือความชื้นมีผลต่อการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงอย่างไร แต่เขียนเพื่อบันทึกให้เห็นภาพว่าอุปกรณ์ Karl Fischer moisture equipment นั้นมันดันเข้าไปเกี่ยวข้องกับการผลิตอาวุธทำลายล้างสูงอย่างไร ทำให้มันไปปรากฏในรายชื่อ catch-all control
