- •Содержание
- •Обозначения и сокращения
- •Введение
- •1 Общий обзор методов и средств измерения электропроводности воды
- •Методы измерения электропроводности воды
- •1.1.1 Измерение электропроводности — кондуктометрия
- •1.1. 2 Измерение концентрации ионов — потенциометрия
- •Средства измерения электропроводности воды
- •Разработка структурной схемы измерительного канала электропроводности воды
- •3 Разработка математической модели измерительного канала электропроводности воды
- •1.2.1 Разновидности кондуктометров
- •Imin, Imax – значения выходного сигнала, соответствующее нижнему и верхнему пределам диапазона измерений, мА;
- •4 Назначение и устройство элементов измерительного канала электропроводности воды, их метрологические характеристики
- •4.1 Первичный преобразователь кондуктометр ипп-30
- •4.1.1 Назначение кондуктометра ипп-30
- •4.1.2 Мх кондуктометра ипп-30
- •4.1.3 Конструкция кондуктометра ипп-30
- •4.2 Блок гальванического распределения тока
- •4.2.1 Назначение блока гальванического распределения тока
- •4.2.2 Мх бгрт
- •4.3 Комплекс связи с объектом типа м-64
- •4.3.1 Назначение комплекса связи с объектом типа м-64
- •4.3.2 Мх комплекса связи с объектом типа м-64
- •4.4 Комплекс вычислительный см-2м
- •4.4.1 Назначение комплекса вычислительного см-2м
- •4.4.2 Мх комплекса связи с объектом см-2м
- •4.5 Рабочее место оператора-технолога
- •Заключение
- •Библиография
Методы измерения электропроводности воды
1.1.1 Измерение электропроводности — кондуктометрия
Кондуктометрия — совокупность электрохимических методов анализа, основанных на измерении электропроводности растворов.
Кондуктометрия применяется для определения концентрации растворов солей, кислот, оснований, для контроля состава некоторых промышленных растворов.
Кондуктометрический анализ основан на изменении концентрации вещества или химического состава среды в межэлектродном пространстве; он не связан с потенциалом электрода, который обычно близок к равновесному значению. Кондуктометрия включает прямые методы анализа (используемые, например, в солемерах) и косвенные (например, в газовом анализе) с применением постоянного или переменного тока (низкой и высокой частоты), а также хронокондуктометрию, низкочастотное и высокочастотное титрование.
Классификация кондуктометрических методов анализа: прямая кондуктометрия, низкочастотное титрование; высокочастотное титрование.
Прямая кондуктометрия – метод, позволяющий непосредственно определять концентрацию электролита путем измерения электропроводности раствора с известным качественным составом;
Кондуктометрическое титрование – метод анализа, основанный на определении содержания вещества по излому кривой титрования. Кривую строят по измерениям удельной электропроводности анализируемого раствора, меняющейся в результате химических реакций в процессе титрования;
Хронокондуктометрическое титрование – основано на определении содержания вещества по затраченному на титрование времени, автоматически фиксируемого на диаграммной ленте регистратора кривой титрования.
1.1. 2 Измерение концентрации ионов — потенциометрия
Потенциометрический метод основан на измерении электродвижущей силы (ЭДС) гальванических элементов. Применяется потенциометрия для определения концентрации растворенного вещества, а также измерения различных физико-химических величин. При соприкосновении двух проводников тока, твердых или жидких, на границе контакта возникает скачок потенциала.
Различают прямую потенциометрию и потенциометрическое титрование (ПТ).
Прямая используется для непосредственного определения концентрации веществ по значению потенциала индикаторного электрода (рН-метрия, ионометрия).
При ПТ в исследуемый раствор, помещённый в потенциометрич. ячейку, опускают индикаторный электрод, возникновение потенциала на к-ром обусловливается или непосредственно определяемым веществом (если оно электроактивно), или косвенно (если оно неэлектроактивно) в результате его хим. взаимодействия с др. потенциалопределяющим компонентом.
К прямой потенциометрии относится также редоксметрия - измерение стандартных и реальных окислительно-восстановительных потенциалов и констант равновесия окислительно-восстановительных реакций.
Средства измерения электропроводности воды
Кондуктометры представляют собой приборы для измерения удельного сопротивления или удельной проводимости, которые используются для контроля качества воды, конденсата или пара. Рекомендуемые области применения - фармакология, медицина, биохимия, биофизика, химические технологии, пищевая промышленность, водоочистка и водоподготовка на очистительных сооружениях. Главным назначением кондуктометров является анализ свойств и качества воды, ее пригодность для хозяйственного употребления. Широко применяются кондуктометры в случаях, когда необходим контроль за условиями развития водной флоры и фауны. С помощью электропроводности возможно косвенно оценить электрохимический состав воды и сопоставить его с параметрами среды, благоприятной для развития живых организмов.
При выборе кондуктометра следует учитывать диапазоны измерения удельной электропроводимости (удельного сопротивления), диапазоны солености и общего солесодержания, возможные виды температурной компенсации и их погрешности.
Рассмотрим наиболее оптимальные по всем параметрам кондуктометры для любых потребностей в контроле электрохимических свойств воды как на бытовом, так и на промышленном уровне.
