Analizați structura de bază și principiul de funcționare al ph-metrului
Instrumentul pentru măsurarea pH-ului unei soluții este un contor de aciditate (cunoscut și ca pH-metru), care este proiectat conform definiției practice a pH-ului. Instrumentul de măsurare a activității (concentrației) ionului de măsurat în soluție este un ionmetru. Deoarece contoarele de aciditate măsoară forța electromotoare dintre cei doi electrozi ai bateriilor chimice cu rezistență internă ridicată, principiile lor structurale sunt practic aceleași și, adesea, același instrument are funcții multiple, care pot măsura pH și pX și poate măsura, de asemenea, mV.
1. Structura de bază a instrumentului:
Există multe modele de contoare de aciditate și contoare de ioni folosite în laboratoare, dar structurile lor constau în general din două părți, și anume sistemul de electrozi și milivoltmetrul de înaltă impedanță. Electrodul și soluția de testat formează o baterie primară, iar diferența de potențial dintre electrozi este măsurată cu un milivoltmetru. După ce diferența de potențial este amplificată de un circuit amplificator, aceasta este afișată de un ampermetru sau un tub digital. În conformitate cu caracteristicile electrozilor de sticlă de pH și a diverșilor electrozi selectivi de ioni (electrozi selectivi de ioni), contoarele de aciditate și contoarele de ioni trebuie să aibă impedanță mare, să aibă polaritate pozitivă și negativă și să poată măsura ionii pozitivi și negativi ai soluției de testare; instrumentul trebuie să aibă mai bine. Prin urmare, în partea de intrare a instrumentului, circuitul perechii diferenţiale este compus din tranzistoare cu efect de câmp cu impedanţă mare de intrare, iar sursa de curent constant compusă din triode duble asigură că punctul de operare al perechii diferenţiale este fix. pentru a reduce deriva semnalului; instrumentul Există un circuit de filtru în mijloc pentru a preveni interferența semnalelor de înaltă frecvență; funcția rețelei de compensare a temperaturii este de a preveni ca semnalul electrodului să fie afectat de schimbările de temperatură. Ionimetrul cu funcția de citire directă a concentrației adaugă și un amplificator anti-log, care convertește valoarea pX în valoarea concentrației ionului măsurat și o afișează direct pe afișaj.
2. Principiul de funcționare al instrumentului
În bateria chimică a contorului de aciditate, electrodul indicator este un electrod de sticlă de pH, iar electrodul de referință este un electrod de calomel saturat. Acum, contorul de aciditate folosește în mare parte electrodul compus de pH care le combină pe cele două împreună.
În bateria chimică a contorului de ioni, electrozii indicatori sunt în mare parte diverși electrozi selectivi de ioni, iar electrozii de referință sunt în mare parte electrozi de calomel saturat. Ambele instrumente funcționează pe același principiu. În timpul procesului de măsurare, semnalul potențial generat de bateria chimică a instrumentului intră în urmatorul sursei compus din perechi diferențiale pentru conversia de impedanță, iar după ce devine un semnal de impedanță scăzută, este introdus la terminalul neinversător al terminalului operațional. amplificator de o rezistență și amplificat de amplificatorul operațional. În cele din urmă, semnalul de ieșire trece prin blocul mV, blocul pH și blocul pX al instrumentului (contorul de ioni general de uz general are aceste trei funcții), apoi trece prin poarta tranzistorului cu efect de câmp al sursei adepte a circuitul de feedback și apoi intră în amplificatorul operațional. Borna de intrare inversabilă a circuitului formează un feedback negativ în serie de tensiune. Prin urmare, semnalele electrodului amplificate sunt obținute în fiecare angrenaj de intrare în fază mV, pH și pX. În procesul electrochimic, dacă temperatura se modifică, semnalul de ieșire al amplificatorului operațional va fi corectat după trecerea prin rețeaua de compensare a temperaturii. Datorită funcției scădetorului, semnalul electrodului compensat cu temperatură este filtrat. Orice parte întreagă care satisface „valoarea potențială nominală” a modelului de instrument este scăzută și afișată de extensia de gamă. Orice valoare mantisă care este mai mică decât „valoarea potențială nominală” este egală cu Afișat de antetul afișajului
Caracteristicile ph-metrului:
Ph-metrul are avantajele unei precizii ridicate, fiabilității ridicate și instalării și întreținerii convenabile. De asemenea, este sensibil la poluare și trebuie calibrat frecvent. În general, este calibrat o dată la o lună și jumătate, iar electrodul este înlocuit la fiecare doi ani. Sticla de pe electrodul de pH va îmbătrâni treptat în timp, gradientul se va deteriora și va dura mult timp pentru a atinge un potențial stabil. Durata de viață a electrozilor generali poate ajunge la doi ani. În plus, temperatura are o mare influență asupra îmbătrânirii, iar gradul de îmbătrânire de depozitare la 100 de grade Celsius timp de câteva săptămâni este echivalent cu gradul de îmbătrânire de depozitare în seră pentru anul următor.
