卡尔费休（KF）滴定是化学、制药和食品行业中最广泛使用且最权威的水分含量测定方法。该技术由德国化学家卡尔·费休于1935年开发，基于碘、二氧化硫、水和碱之间的化学计量反应。该方法对水具有特异性，检测限低至10 µg水，远优于传统的烘箱干燥法。

基本的卡尔费休反应分两步进行。首先，二氧化硫与碱（通常为咪唑或吡啶，记为RN）反应生成中间体：SO₂ + RN ⇌ RN·SO₂。其次，该中间体在水的存在下被碘氧化：I₂ + SO₂ + H₂O + 3RN → 2RN·HI + RN·H₂SO₄。碘、二氧化硫和水之间1:1:1的总化学计量关系构成了定量的基础。现代KF试剂用咪唑或其他含氮碱替代吡啶，以提高稳定性、降低毒性并加快反应动力学。

存在两种仪器变体。容量卡尔费休滴定将含有已知浓度碘（通常为1–5 mg H₂O/mL）的滴定剂溶液加入到样品中。终点通过双安培法（死停法）检测，当出现少量碘过量时，电流急剧增加。容量KF适用于水分含量范围为0.1%至100%的样品，典型样品量为50–500 mg。库仑卡尔费休滴定在阳极电化学生成碘：2I⁻ → I₂ + 2e⁻。总电量通过法拉第定律积分，以确定生成的碘量，进而计算水分含量。库仑KF专为痕量分析（1 µg至10 mg水）设计，无需滴定剂标定。

KF滴定可在单相或两相系统中进行。单相（均相）系统使用甲醇或乙醇作为溶剂，可溶解试剂和许多极性样品。两相系统将氯仿或其他非极性溶剂与KF试剂结合，以溶解疏水性样品，如油、脂肪和碳氢化合物。专门的烘箱KF附件在密封烘箱中加热样品，并用干燥载气将释放的水蒸气吹入滴定池。这种方法对于不溶于KF溶剂或与试剂发生副反应的固体样品至关重要。

KF滴定相对于干燥失重法具有决定性优势。烘箱干燥测量的是总挥发性质量损失（不仅仅是水），速度慢（数小时对比数分钟），且不适用于热不稳定化合物。KF滴定对水具有特异性、快速、灵敏，并在宽浓度范围内准确。该方法被全球药典（USP、EP、JP）认可用于药物中水分含量的测定。

KF滴定中的误差来源包括大气水分进入、样品溶解不完全、与酮和醛的副反应（生成消耗水的缩醛和缩醛水合物），以及存在会干扰碘化学反应的强氧化剂或还原剂。故障排除包括验证试剂滴定度、使用适当的样品量、采用带有干燥剂保护的密封滴定池，以及应用专门的酮特异性试剂，通过改变反应平衡来抑制副反应。使用经认证的水标准品（如Hydranal标准品）进行定期系统适用性测试，可确保数据质量和法规合规性。