Analüüsige ph-meetri põhistruktuuri ja tööpõhimõtet
Lahuse pH mõõtmise instrument on happesuse mõõtja (tuntud ka kui pH-meeter), mis on konstrueeritud vastavalt pH praktilisele määratlusele. Mõõdetava iooni aktiivsuse (kontsentratsiooni) mõõtmise instrumendiks lahuses on ioonmeeter. Kuna happesuse mõõturid mõõdavad elektromotoorjõudu kahe suure sisetakistusega keemiapatareide elektroodi vahel, on nende ehituspõhimõtted põhimõtteliselt samad ja sageli on samal instrumendil mitu funktsiooni, millega saab mõõta pH-d ja pX-i ning mõõta ka mV-d.
1. Vahendi põhistruktuur:
Laborites kasutatakse palju happesuse ja ioonmõõturite mudeleid, kuid nende struktuurid koosnevad üldjuhul kahest osast, nimelt elektroodide süsteemist ja suure takistusega millivoltmeetrist. Elektrood ja testitav lahus moodustavad primaarpatarei ning elektroodide potentsiaalide erinevust mõõdetakse millivoltmeetriga. Pärast potentsiaalide erinevuse võimendamist võimendiahelaga kuvatakse see ampermeetri või digitaaltoru abil. Vastavalt pH-klaaselektroodide ja erinevate ioonselektiivsete elektroodide (ioonselektiivelektroodide) omadustele peavad happesuse mõõturid ja ioonmõõturid olema suure impedantsiga, positiivse ja negatiivse polaarsusega ning nendega saab mõõta katselahuse positiivseid ja negatiivseid ioone; instrumendil peab olema parem. Seetõttu koosneb diferentsiaalpaari ahel instrumendi sisendosas suure sisendtakistusega väljatransistoridest ja topelttrioodidest koosnev konstantse vooluallikas tagab diferentsiaalpaari tööpunkti fikseerimise. signaali triivi vähendamiseks; instrument Keskel on filtriahel, et vältida kõrgsageduslike signaalide häireid; temperatuuri kompensatsioonivõrgu ülesanne on vältida elektroodi signaali mõjutamist temperatuurimuutustest. Kontsentratsiooni otselugemisfunktsiooniga ioonmõõtur lisab ka anti-log võimendi, mis teisendab pX väärtuse mõõdetud iooni kontsentratsiooni väärtuseks ja kuvab selle otse ekraanile.
2. Instrumendi tööpõhimõte
Happesuse mõõturi keemiapatareis on indikaatorelektroodiks pH-klaasist elektrood ja võrdluselektroodiks küllastunud kalomelelektrood. Nüüd kasutab happesuse mõõtur enamasti pH-ühendelektroodi, mis ühendab need kaks omavahel.
Ioonmeetri keemiapatareis on indikaatorelektroodideks enamasti erinevad ioonselektiivsed elektroodid ja võrdluselektroodideks enamasti küllastunud kalomelelektroodid. Mõlemad instrumendid töötavad samal põhimõttel. Mõõtmisprotsessi ajal siseneb instrumendi keemilise aku genereeritud potentsiaalne signaal impedantsi muundamiseks diferentsiaalpaaridest koosnevasse allika jälgijasse ja pärast seda, kui see muutub madala impedantsiga signaaliks, sisestatakse see tööseadme mitteinverteerivasse klemmi. võimendi takistiga ja võimendatakse operatiivvõimendiga. Lõpuks läbib väljundsignaal instrumendi mV-ploki, pH-ploki ja pX-ploki (üldotstarbelisel ioonimõõturil on need kolm funktsiooni) ning seejärel allikas jälgija väljatransistori värava. tagasisideahelasse ja seejärel siseneb operatiivvõimendisse. Ahela inverteeriv sisendklemm moodustab pingejada negatiivse tagasiside. Seetõttu saadakse võimendatud elektroodide signaalid vastavalt igas mV, pH ja pX faasisisendis. Elektrokeemilises protsessis, kui temperatuur muutub, korrigeeritakse operatsioonivõimendi väljundsignaali pärast temperatuuri kompensatsioonivõrgu läbimist. Lahutaja funktsiooni tõttu filtreeritakse temperatuuriga kompenseeritud elektroodi signaal. Vahemiku laiendaja lahutab ja kuvab kõik täisarvulised osad, mis rahuldavad mõõteriista mudeli "nimipotentsiaali väärtust". Iga mantissa väärtus, mis on väiksem kui "nimipotentsiaali väärtus", võrdub kuva päises kuvatavaga
ph-meetri omadused:
Ph-meetri eelisteks on kõrge täpsus, kõrge töökindlus ning mugav paigaldus ja hooldus. Samuti on see tundlik saaste suhtes ja seda tuleb sageli kalibreerida. Üldiselt kalibreeritakse seda iga kuu kuni poolteist kuud ja elektrood vahetatakse iga kahe aasta tagant. PH-elektroodi klaas vananeb aja jooksul järk-järgult, gradient halveneb ja stabiilse potentsiaali saavutamine võtab kaua aega. Üldelektroodide kasutusiga võib ulatuda kahe aastani. Lisaks avaldab vananemisele suurt mõju ka temperatuur ning mitmenädalane 100 kraadi Celsiuse järgi säilitamise vananemisaste võrdub järgmise aasta kasvuhoones säilitamise vananemisastmega.
