Analizirati osnovnu strukturu i princip rada ph metra
Instrument za mjerenje pH otopine je mjerač kiselosti (poznat i kao pH metar), koji je dizajniran prema praktičnoj definiciji pH. Instrument za mjerenje aktivnosti (koncentracije) iona koji se mjeri u otopini je ionometar. Budući da mjerači kiselosti mjere elektromotornu silu između dviju elektroda kemijskih baterija s visokim unutarnjim otporom, njihova su strukturna načela u osnovi ista, a često isti instrument ima više funkcija, koje mogu mjeriti pH i pX, a mogu mjeriti i mV.
1. Osnovna struktura instrumenta:
Postoje mnogi modeli mjerača kiselosti i mjerača iona koji se koriste u laboratorijima, ali njihove strukture općenito se sastoje od dva dijela, naime sustava elektroda i milivoltmetra visoke impedancije. Elektroda i otopina koja se ispituje čine primarnu bateriju, a razlika potencijala između elektroda mjeri se milivoltmetrom. Nakon što se razlika potencijala pojača krugom pojačala, ona se prikazuje ampermetrom ili digitalnom cijevi. Prema karakteristikama pH staklenih elektroda i raznih ionsko selektivnih elektroda (ionsko selektivne elektrode), mjerači kiselosti i ionometri moraju imati visoku impedanciju, imati pozitivan i negativan polaritet te mogu mjeriti pozitivne i negativne ione ispitne otopine; instrument mora imati bolju Stoga je u ulaznom dijelu instrumenta strujni krug diferencijalnog para sastavljen od tranzistora s efektom polja s visokom ulaznom impedancijom, a izvor konstantne struje sastavljen od dvostrukih trioda osigurava da radna točka diferencijalnog para bude fiksna. smanjiti pomicanje signala; instrument U sredini se nalazi filtarski krug koji sprječava smetnje visokofrekventnih signala; funkcija mreže temperaturne kompenzacije je spriječiti utjecaj promjena temperature na signal elektrode. Ionometar s funkcijom izravnog očitanja koncentracije također dodaje anti-log pojačalo, koje pretvara vrijednost pX u vrijednost koncentracije izmjerenog iona i prikazuje je izravno na zaslonu.
2. Princip rada instrumenta
U kemijskoj bateriji mjerača kiselosti indikatorska elektroda je pH staklena elektroda, a referentna elektroda je zasićena kalomel elektroda. Sada mjerač kiselosti uglavnom koristi pH složenu elektrodu koja kombinira to dvoje zajedno.
U kemijskoj bateriji ionometra indikatorske elektrode su uglavnom različite ion selektivne elektrode, a referentne elektrode su uglavnom zasićene kalomelne elektrode. Oba instrumenta rade na istom principu. Tijekom procesa mjerenja potencijalni signal koji generira kemijska baterija instrumenta ulazi u izvorni pratilac sastavljen od diferencijalnih parova za pretvorbu impedancije, a nakon što postane signal niske impedancije, ulazi u neinvertirajući terminal operativnog instrumenta. pojačalo pomoću otpornika i pojačano operacijskim pojačalom. Konačno, izlazni signal prolazi kroz mV blok, pH blok i pX blok instrumenta (opći mjerač iona opće namjene ima ove tri funkcije), a zatim prolazi kroz vrata tranzistora s efektom polja izvornog sljedbenika krug povratne sprege i zatim ulazi u operacijsko pojačalo. Invertirajući ulazni priključak kruga formira negativnu povratnu vezu serije napona. Stoga se pojačani signali elektroda dobivaju u svakom stupnju prijenosa mV, pH i pX ulaza u fazi. U elektrokemijskom procesu, ako se temperatura promijeni, izlazni signal operacijskog pojačala će se ispraviti nakon prolaska kroz mrežu temperaturne kompenzacije. Zbog funkcije oduzimača, temperaturno kompenzirani signal elektrode se filtrira. Svaki cijeli broj koji zadovoljava "vrijednost nominalnog potencijala" modela instrumenta oduzima se i prikazuje na proširivaču raspona. Svaka vrijednost mantise koja je manja od "procijenjene potencijalne vrijednosti" jednaka je prikazanom u zaglavlju zaslona
Značajke ph metra:
Ph metar ima prednosti visoke preciznosti, visoke pouzdanosti i prikladne instalacije i održavanja. Također je osjetljiv na onečišćenje i treba ga često kalibrirati. Općenito, kalibrira se svaki mjesec do mjesec i pol, a elektroda se mijenja svake dvije godine. Staklo na pH elektrodi postupno će stariti tijekom vremena, gradijent će se pogoršati i bit će potrebno mnogo vremena da se postigne stabilan potencijal. Vijek trajanja općih elektroda može doseći dvije godine. Osim toga, temperatura također ima velik utjecaj na odležavanje, a stupanj odležavanja skladištenja na 100 stupnjeva Celzijevih nekoliko tjedana ekvivalentan je stupnju odležavanja u stakleniku sljedeće godine.
