Analizēt ph mērītāja pamatstruktūru un darbības principu
Šķīduma pH mērīšanas instruments ir skābuma mērītājs (pazīstams arī kā pH mērītājs), kas ir izstrādāts saskaņā ar praktisko pH definīciju. Instruments šķīdumā mērāmā jona aktivitātes (koncentrācijas) mērīšanai ir jonu mērītājs. Tā kā skābuma mērītāji mēra elektromotora spēku starp diviem ķīmisko akumulatoru elektrodiem ar augstu iekšējo pretestību, to struktūras principi būtībā ir vienādi, un bieži vien vienam un tam pašam instrumentam ir vairākas funkcijas, kas var izmērīt pH un pX, kā arī var izmērīt mV.
1. Instrumenta pamatstruktūra:
Laboratorijās tiek izmantoti daudzi skābuma mērītāju un jonu mērītāju modeļi, taču to struktūras parasti sastāv no divām daļām, proti, elektrodu sistēmas un augstas pretestības milivoltmetra. Elektrods un pārbaudāmais šķīdums veido primāro akumulatoru, un potenciālo starpību starp elektrodiem mēra ar milivoltmetru. Pēc tam, kad potenciālo starpību pastiprina pastiprinātāja ķēde, tā tiek parādīta ar ampērmetru vai digitālo cauruli. Atbilstoši pH stikla elektrodu un dažādu jonu selektīvo elektrodu (jonu selektīvo elektrodu) īpašībām skābuma mērītājiem un jonu mērītājiem ir jābūt ar augstu pretestību, tiem jābūt pozitīvai un negatīvai polaritātei, un tie var izmērīt testa šķīduma pozitīvos un negatīvos jonus; instrumentam jābūt labākam Tāpēc instrumenta ievades daļā diferenciālā pāra ķēde sastāv no lauka efekta tranzistoriem ar augstu ieejas pretestību, un pastāvīgais strāvas avots, kas sastāv no dubultām triodēm, nodrošina, ka diferenciālā pāra darbības punkts ir fiksēts. samazināt signāla novirzi; instruments Vidū ir filtra ķēde, lai novērstu augstfrekvences signālu traucējumus; temperatūras kompensācijas tīkla funkcija ir novērst elektroda signāla ietekmi uz temperatūras izmaiņām. Jonu mērītājs ar koncentrācijas tiešās nolasīšanas funkciju pievieno arī anti-log pastiprinātāju, kas pX vērtību pārvērš izmērītā jona koncentrācijas vērtībā un parāda to tieši displejā.
2. Instrumenta darbības princips
Skābuma mērītāja ķīmiskajā akumulatorā indikatora elektrods ir pH stikla elektrods, un atsauces elektrods ir piesātināts kalomela elektrods. Tagad skābuma mērītājā galvenokārt tiek izmantots pH savienojuma elektrods, kas apvieno abus kopā.
Jonu mērītāja ķīmiskajā akumulatorā indikatorelektrodi pārsvarā ir dažādi jonu selektīvie elektrodi, bet atskaites elektrodi pārsvarā ir piesātinātie kalomela elektrodi. Abi instrumenti darbojas pēc viena principa. Mērīšanas procesa laikā instrumenta ķīmiskās baterijas ģenerētais potenciālais signāls nonāk avota sekotājā, kas sastāv no diferenciālajiem pāriem pretestības pārveidošanai, un pēc tam, kad tas kļūst par zemas pretestības signālu, tas tiek ievadīts darbības iekārtas neinvertējošā spailē. pastiprinātājs ar rezistoru un pastiprināts ar darbības pastiprinātāju. Visbeidzot, izejas signāls iet caur instrumenta mV bloku, pH bloku un pX bloku (vispārēja pielietojuma jonu mērītājam ir šīs trīs funkcijas), un pēc tam iet cauri avota sekotāja lauka efekta tranzistora vārtiem. atgriezeniskās saites ķēdē un pēc tam nonāk darbības pastiprinātājā. Ķēdes invertējošā ieejas spaile veido sprieguma sērijas negatīvu atgriezenisko saiti. Tāpēc pastiprinātie elektrodu signāli tiek attiecīgi iegūti katrā mV, pH un pX fāzes ievades pārnesumā. Elektroķīmiskajā procesā, ja temperatūra mainās, operatīvā pastiprinātāja izejas signāls tiks koriģēts pēc temperatūras kompensācijas tīkla iziešanas. Sakarā ar atņemtāja funkciju temperatūras kompensētais elektroda signāls tiek filtrēts. Jebkura vesela skaitļa daļa, kas atbilst instrumenta modeļa "nominālajai potenciāla vērtībai", tiek atņemta un parādīta ar diapazona paplašinātāju. Jebkura mantisas vērtība, kas ir mazāka par nominālo potenciāla vērtību, ir vienāda ar tiek parādīta displeja galvenē
PH mērītāja īpašības:
Ph skaitītāja priekšrocības ir augsta precizitāte, augsta uzticamība un ērta uzstādīšana un apkope. Tas ir arī jutīgs pret piesārņojumu, un tas ir bieži jākalibrē. Parasti tas tiek kalibrēts ik pēc viena līdz pusotra mēneša, un elektrods tiek nomainīts ik pēc diviem gadiem. Stikls uz pH elektroda laika gaitā pakāpeniski novecos, gradients pasliktināsies, un būs nepieciešams ilgs laiks, lai sasniegtu stabilu potenciālu. Vispārējo elektrodu kalpošanas laiks var sasniegt divus gadus. Turklāt temperatūrai ir arī liela ietekme uz novecošanu, un uzglabāšanas novecošanās pakāpe 100 grādos pēc Celsija vairākas nedēļas ir līdzvērtīga uzglabāšanas novecošanas pakāpei siltumnīcā nākamajam gadam.
