Автоматическое регулирование концентрации раствора кислоты в процессе карбонизации шерсти
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
авляет собой систему проводников первого рода (электроды) и проводников второго рода (растворы электролитов), находящихся в контакте, В качестве электролита при измерении рН используется анализируемый раствор,
Электродвижущая сила (ЭДС) гальванического элемента складывается из отдельных ЭДС, возникающих в месте контакта проводников первого и второго родов (электрод-раствор, электролита) и проводников второго рода (растворы электролитов), Последняя носит название диффузионного потенциала.
При погружении в анализируемый раствор измерительного электрода на его наружной поверхности появляется потенциал Ex, который является мерой активности ионов водорода.
Измерить значения Ex непосредственно нельзя, так как в этом случае между проводником прибора и раствором возникает ЭДС. Поэтому для снятия потенциала Ex, применяют еще один электрод, так называемый вспомогательный (электрод сравнения).
Схема работы электродной системы показана на рисунке 2.7.
Электродвижущая сила системы
= Ek + Eвн + Eвсп + Ex
где: Ek - потенциал дополнительного (контактного) электрода в стандартном растворе, находящемся внутри шарика; Eвн - потенциал внутренней поверхности стекла в стандартном растворе; Eвсп - потенциал дополнительного вывода вспомогательного электрода в растворе, находящемся внутри вспомогательного электрода; Ex - потенциал наружной поверхности стеклянного электрода в анализируемом растворе.
Рисунок 2.7
При этом значение диффузионного потенциала между анализируемым раствором и раствором внутри вспомогательного электрода должно быть достаточно малым (допустимым), чтобы не искажать точность электродной системы при измерении рН.
Через пористую перегородку на конце вспомогательного электрода 4 осуществляется электролитический контакт дополнительного вывода вспомогательного электрода с анализируемым раствором. Этот вид контакта часто называют электролитическим ключом.
Электролитический ключ позволяет получить неполяризующийся электрод, хотя на границе раздела двух сред (как указывалось выше) возникает диффузионный потенциал, зависящий от ряда факторов, учесть которые практически очень трудно.
Пористой перегородкой электролитического ключа может служить асбестовое волокно, пористая керамика, шлиф (щель между притертыми стеклянными поверхностями), пористый эбонит и т.п. Все эти материалы создают сравнительно небольшие диффузионные потенциалы.
Кроме того, перегородка должна позволять раствору вспомогательного электрода непрерывно с определенной скоростью вытекать, что обеспечивает постоянство и неизменность физического состояния границы раздела, а следовательно, в какой-то степени определяет постоянство диффузионного потенциала, Обратное направление потока через пористую перегородку недопустимо, так как при этом искажается результат измерения и может произойти отравление дополнительного вывода вспомогательного электрода.
Таким образом, считая с достаточной степенью точности значения Еk, Евн и Евсп постоянными, видим прямую связь между E и Ex, т.е. ЭДС электродной системы определяет активность ионов водорода, а значит, и значения рН.
2.3 Анализ существующих методов дозирования
Для качественного ведения процессов карбонизации в текстильной и других отраслях промышленности первостепенное значение имеют вопросы автоматической регламентации расхода жидких, сыпучих и вязких сред.
Создание автоматических систем управления во многих случаях осложнено отсутствием точных и надежных дозирующих устройств, обеспечивающих высокую точность и надежность в течение длительного времени в условиях влажности и запыленности. Особые трудности возникают при необходимости дозирования агрессивных, токсичных, кристаллизующихся, содержащих взвеси и вязких сред.
Рассмотрим типы дозирующих устройств для жидкостей по основным принципам действия:
1. Системы для измерения и дозирования массы. Являются наиболее точными. Однако они сложны, дороги, имеют недостаточное быстродействие и невысокую надежность при использовании их в автоматизированном производстве.
2. Объемные мерные сосуды. Хотя и точны, но требуют большого количества запорной арматуры, которая при работе с агрессивной средой не обладает достаточной надежностью.
. Ковшовые, черпаковые и шнековые дозирующие устройства. Просты и надежны, но точность их невелика и они неспособны создавать и передавать напор жидкости. Кроме того, в таких устройствах трудно выдерживать требования компактности и герметичности.
4. Достаточно распространенные насосы-дозаторы. Эффективны при дозировании чистых и неагрессивных сред. В реальных условиях производства при работе с содержащими твердые взвеси агрессивными жидкостями во многих случаях точность их быстро падает. Это послужило причиной разработок в последнее время большого числа специальных типов насосов-дозаторов, выполненных из высших сортов нержавеющей стали (например, насосы серии НД ВНИИ гидромаша) или из полимерных материалов.
5. Широко используемые системы автоматического регулирования с помощью регулирующих клапанов. Не всегда оправдывают себя при употреблении для дозированной подачи химических растворов и красителей, применяемых в процессах крашения и беления. Это объясняется тем, что расходы растворов и перепады давления в этих процессах малы, а это значительно снижает рабочие характеристики клапанов.
При замене систе