4.2. Измерение общего солесодержания

Это так называемые аналитические приборы (для определения состава и свойств веществ)

Может быть 2 названия этих приборов: а) СФС^* – концентратомер, где С – концентрация загрязняющего компонента; Ф – какое-либо физическое свойство.

б) СФ – если шкала прибора отградуирована в единицах физической величины, то прибор называется в соответствии с этой величиной (Z.B. ₀ – кондуктометр;  (диэлектрическая проницаемость) – диэлкометр; рН - рНметр)

Для измерения общего солесодержания используются методы кондуктометрии.

Ф изические основы метода кондуктометрии.

Все методы основаны на зависимости ₀ = (С)

Измерение следует проводить либо слева, либо справа от максимума.

§1. Контактные методы кондуктометрии

Измерение электропроводности осуществляется в так называемой электролитической ячейке.

1 . Двухэлектродная кондуктометрическая ячейка

1 – металлические электроды

2 – сосуд из диэлектрика

3 – анализируемая среда

ИП – источник питания

Тип проводимости ионный.

Н а границе Ме-раствор возникают электродные процессы, приводящие к погрешности измерений.

Изменение потенциала электрода (U), связанное с протеканием тока называется поляризацией.

А – плотная часть двойного электрического слоя

Б – диффузная часть двойного электрического слоя.

Под действием гидратации ионы металла выходят в раствор.

В плотной части происходит резкое изменение потенциала, а в диффузионной – плавное.

Выход ионов из металла в раствор и обратно будет происходить до тех пор, пока не установится равновесие между процессами окисления и восстановления.

- равновесный потенциал.

Изменение потенциала электрода относительно равновесного состояния – явление поляризации.

Линейная зависимость только в глубине электролита.

Э лектрическая модель двухэлектродной ячейки.

R_ – сопротивление, вызванное пузырьками газа или загрязнением электрода.

С_д.с. – емкость двойного слоя  50 мкФ/см²

С_sR_s – последовательная фарадеева цепочка (фарадеевский импеданс). Импеданс – полное сопротивление.

С_s – псевдоемкость

R_s – поляризационное сопротивление

R_x – сопротивление самого процесса разрядки ионов.

Способы устранения эффектов поляризации:

1 ) R_ - электроды должны быть чистыми;

2) Проведение измерений на переменном токе.

. При   8 кГц.

В лияние емкости двойного слоя выполняется аппаратным (схемным) путем.

3) Выбор материала электрода

Pt (Pt) –платина, покрытая платиновой чернью.

4) Увеличение поверхности электродов

5) использование компенсационных схем измерения, т.е. в момент отсчета показаний ток равен нулю.

2 . Четырехэлектродная кондуктометрическая ячейка

А₁, А₂ – токовые электроды (на них происходит явление поляризации)

В₁, В₂ – потенциальные (измерительные) электроды (на них нет эффекта поляризации)

О бласть I и III: области резкого изменения потенциала, где расположены токовые электроды.

Область II: область линейного изменения потенциала, где находятся потенциальные измерительные электроды.

Электрическая модель ячейки

R_н – сопротивление неизмеряемого участка раствора электролита

R_а – сопротивление, обусловленное величиной тока, который протекает через измерительные электроды. R_а =  при компенсационном методе измерения.

Достоинства и недостатки контактной кондуктометрии.

 а) простота реализации, невысокая стоимость (от 2000 руб.)

б) широкий диапазон измерений

Недостатки: наличие контакта с анализируемой средой.