Анализ состава жидкостей

· Кондуктометрический метод

Он основан на изменении электропроводности жидкости при изменении концентрации находящихся в ней солей.

Водные растворы являются электролитами. При диссоциации веществ образуются положительно заряженные ИОНы, которые являются носителями заряда. Степень диссоциации веществ зависит от концентрации этих веществ. При высоких концентрациях степень диссоциации снижается. Максимальная электропроводность солей, кислот и щелочей наблюдается в пределах 15-25%. Поэтому при установки прибора, измеряющего концентрацию, необходимо узнать примерный уровень или диапазон концентрации.

Существует проблема измерения электропроводности в сильноразбавленных растворах, т.к. влияют еще и примеси.

Существуют электродные и безэлектродные кондуктометры. Безэлектродные применяются для измерения концентрации агрессивных жидкостей.

В электродном кондуктометре в контролируемой жидкости находятся 2 электрода, выполненных в виде пластин. При изменении концентрации жидкости изменяется ток.

Существует проблема поляризации электродов, которая приводит к погрешности измерений. Для уменьшения погрешности применяются кондуктометры переменного тока.

В качестве измерительной цепи применяются мостовые схемы. Кондуктометр включается в плечо моста.

· Потенциометрический метод

Метод основан на законе Нерста.

Закон Нерста: При погружении любого металлического электрода в водный раствор на его поверхности возникает потенциал, величина которого зависит от концентрации ИОНов данного метала в растворе.

Возникновение потенциала на поверхности металла обусловлено тем, что положительные ИОНы переходят в раствор, а электроны металла остаются на поверхности. Они и обуславливают образование потенциала.

На принципе закона Нерста строятся приборы для измерения концентрации в растворе.

В промышленности широко применяется метод потенциометрии, который основан на водородном потенциале. Водород хорошо сорбируется на поверхности металла. Измеряя концентрацию водорода в растворе, можно определить щелочной раствор или кислотный. Приборы измеряющие концентрации. Водорода называются ph-метры.

Для измерения концентрации водорода применяются стеклянные электроды. Они представляют собой стеклянную трубку, в торце которой присоединена тонкая мембрана из литиевого стекла. При помещении в раствор ИОНы Li замещаются ИОНами водорода и образуется потенциал. Внутри трубки помещен серебряный электрод, и трубка заливается кислотой HCl постоянной концентрации. Кислота HCl необходима для создания цепи между литиевым стеклом и серебряным электродом. Для создания электрической цепи используется вспомогательный электрод, создающий опорное напряжение.

В качестве вспомогательного электрода используется хлор-серебряные электроды. Они выполнены в виде стеклянной трубки, заполненной кислотой KCl, в которую вставлен серебряный электрод. Дно трубки закрыто пористой резиной. Электрод помещен в специальный бачок, расположенный над контролируемой средойи соединенный с ней с помощью электролитического ключа.

Для определения электродных потенциалов существует образцовый водородный электрод. Он выполнен в виде пластины из платины, которая помещена в воду, через которую продувается водород.

· Оптический метод

Нефелометр

Он содержит два оптических канала, помещенных в измерительную камеру с анализируемым газом или жидкостью. Первый оптический канал для проходящего луча света от электрической лампочки. Второй оптический канал собирает рассеянный свет.

Лучи от одного или другого оптического канала поступают на фотоприемник, который измеряет разность между проходящим световым потоком и рассеянным световым потоком.

Эти приборы применяются для определения наличия пыли и взвесей в анализируемой среде.

Дата добавления: 2015-08-31