Физические принципы, заложенные в основу измерения концентрации вещества кондуктометрическим методом
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
вное сопротивление,=XL-ХC, XL и ХC - соответственно индуктивное и емкостное сопротивление цепи.
Индуктивные ячейки используют обычно для измерения сравнительно высокой электропроводности, а емкостные - для измерения низкой электропроводности. Чувствительность измерения повышается в С-ячейках при использовании диэлектриков с высокой диэлектрической проницаемостью, уменьшении толщины стенок сосуда и увеличении площади электродов, а в L-ячейках - с увеличением объема пробы.
Применяются также комбинированные LC-ячейки, RC- и RL-ячейки с повышенной чувствительностью, а также многозвенные ячейки с различным числом электродов, включенных в фазовращающие контуры автоколебательных генераторов. При высокочастотном титровании необходимо предварительно выбирать условия с учетом характеристической кривой ячейки, т.е. зависимости 1/XL или 1/ХC от х (рис. 4).
Чем больше интервал между значениями, в котором эта зависимость линейна, тем удобнее ячейка для измерений. Кроме того, чувствительность измерений различна на различных участках характеристической кривой;
Например, в случае кривой 1 чувствительность наименьшая в максимуме и наибольшая в точках перегиба. Рис. 4. Характеристич. кривые бесконтактных высокочастотных ячеек: 1,2,3 - зависимости обратных величин соотв. активной, емкостной и индуктивной составляющих Z от lg(.
Кривые высокочастотного титрования имеют минимум (как кривая 1 на рис. 2) или максимум, а также могут представлять собой М-образные кривые.
Бесконтактные методы уступают контактным по точности, но превосходят их по чувствительности. Кроме того, из-за отсутствия взаимодействия материала электрода с исследуемой средой эти методы позволяют проводить измерения при высоких и низких титрах, в агрессивных средах, в замкнутых объемах. Они применяются для кислотно-основных титрований на фоне дифференцирующих растворителей (СН3СООН, ацетон, диоксан и др.), детектирования веществ в хроматографии, экспресс-анализа органических соединений, воздуха и промышленных газов, анализа химических реактивов, контроля качества лекондуктометрия средств в запаянных ампулах, для изучения комплексообразования, гидролиза, сольватации, фазовых переходов.
3.3 Приборы для измерения концентрации растворов кондуктометрическим методом
Устройства, предназначенные для измерения концентрации растворов, называются концентратомерами, к числу которых относятся и кондуктометрические концентратомеры.
Принцип действия этих приборов основан на измерении электропроводимости анализируемых растворов, т. е. на кондук-тометрическом методе. В контактных кондуктометрических кон-центратомерах, как правило, применяются измерительные ячейки, состоящие из двух электродов, помещенных в анализируемый раствор на определенном расстоянии друг от друга. Сопротивление ячейки определяется только электропроводимостью раствора. Измерение электропроводимости производится главным образом на постоянном токе.
Рис. 5. Принципиальная схема кондуктометрического концентратомера моющих растворов
На рис.5 приведена принципиальная схема контактного концентратомера моющих растворов (типа КНР-1). Прибор состоит из двух основных узлов ? преобразователя (1) и измерительного устройства (2).
Преобразователь включает электродную ячейку ЭЯ, температурно-компенсирующее сопротивление Rt. с и шунтирующее сопротивление RT, служащее для настройки схемы.
Измерительное устройство- уравновешенный мост переменного тока - включает мостовую схему М, электронный усилитель ЭУ и реверсивный двигатель РД, воздействующий на движок реохорда Rv.
Сопротивления RH.ш и Rn. ш служат для настройки в процессе работы. Действует прибор следующим образом. Изменение концентрации раствора вызывает изменение сопротивления между электродами измерительной ячейки ЭЯ, что приводит к разбалансу моста, и на входе усилителя появляется сигнал, пропорциональный изменению концентрации раствора. Усиленный сигнал воздействует на реверсивный двигатель РД, перемещающий движок реохорда в направлении ликвидации разбаланса. Контакты К1 и К2 сигнализируют о максимальном и минимальном значении концентрации моющего раствора. Портативный кондуктометр-солемер МАРК- 603. Функции:
-измерение удельной электропроводимости (УЭП аз );
-солесодержания (С);
-температуры водных сред (в том числе сверхчистых);
-передача результатов измерений по порту RS -232 C
Область применения: контроль параметров водно-химических режимов на объектах тепловой, атомной энергетики и других отраслей промышленности.
Технические характеристики:
Измеряемая величина Диапазон Погрешность
УЭП ( мкСм / см ) 0 - 2000 (0,003 мкСм / см +0,015*) - *1
- 20000 - *2
Солесодержание ( мг / л ) 0 - 1000 (0,002 мг / дм 3 +0,025* С ) - *1
- 10000 - *2
Температура , С 0-75 0,3
*1. - с датчиком ДП -015
*2. - с датчиком ДП -15
Параметры среды
-температура , С 0-75
-скорость потока воды через кювету проточную , дм 3 / мин от 0,1 до 0,5
Кондуктометр "КРАБ"
Кондуктомер производится предприятием ООО "СЕНСОР" (г. Гатчина, Ленинградской обл.), зарегистрирован в Государственном реестре средств измерений под № 23856-02 и допущен к применению в РФ.
Радиочасточный автогенераторный бесконтактный кондуктометр "КРАБ" предназначен для непрерывного дистанционного контроля содержания электролитов (кислот, щелочей, солей) в технологических