Кондуктометрические методы анализа. Контактные и бесконтактные кондуктометры.

 Контактные кондуктометрические приборы

Измерительная схема двухэлектродной кондуктометрической ячейки включает: R1, R2 и RЗ — постоянные манганиновые резисторы; -переменный компенсирующий резистор (КПР); — сопротивление раствора кондуктометрической ячейки. При изменении концентрации контролируемого раствора меняется сопротивление и на вершинах моста аb возникает разность потенциалов. Сигнал разбаланса, пропорциональный по величине изменению концентрации, усиливается электронным усилителем ЭУ поступает на реверсивный двигатель РД который перемещает движок КПР, стрелку и перо прибора. В плечо, смежное с включен параллельно постоянному резистору R1 конденсатор С.

для компенсации температурной погрешности в автоматических приборах используют обычно автоматические температурные компенсаторы электрического типа с использованием металлических термометров сопротивления . для температурной компенсации необходимо обеспечить равенство температурных коэффициентов сопротивления

 

Бесконтактная низкочастотная кондуктометрия

Особенность приборов этого типа — отсутствие гальванического контакта электродов измерительной ячейки с анализируемой средой.

Физические основы низкочастотной бесконтактной кондуктометрии рассмотрим на примере схемы Труба из диэлектрика образует замкнутый виток, который заполнен контролируемым раствором электролита. Снаружи на трубку намотаны обмотки двух трансформаторов — возбуждающего Тр1 и измерительного Тр2. Первичная обмотка трансформатора Тр1 присоединена к источнику переменного тока U . Замкнутый жидкостный виток, образованный раствором электролита в трубе, выполняет функцию вторичной обмотки трансформатора Тр1. В результате электромагнитного взаимодействия в жидкостном витке индуктируется ЭДС

В правой части уравнения (25.4) все величины, кроме , постоянны, поэтому сила тока Ip пропорциональна концентрации контролируемого раствора.

Измерение силы тока Ip производится вторым трансформатором Тр2, для которого жидкостный виток является первичной обмоткой. ЭДС Еи, наводимая во вторичной обмотке измерителъного трансформатора Тр2, пропорциональна концентрации. В большинстве случаев для измерения ЭДС используют компенсационный метод, для чего вводят дополнительную обмотку трансформатора Тр2.

Условие компенсации имеет вид . Поскольку =1, то . для изменения силы тока, протекающего через компенсационную обмотку, используют реверсивный двигатель РД, который перемещает движок КПР Rp. Положение движка реохорда и связанной с ним стрелки прибора пропорционально концентрации контролируемого раствора. для компенсации температурной погрешности измерений предназначен металлический термометр сопротивления Rt, который включен в мостовую корректирующую цепь Rt-R1-R2-R3 и находится в контролируемом растворе.

Бесконтактные низкочастотные кондуктометры (промышленной и звуковой частоты до 1000 Гц) можно использовать для измерения концентрации как сильных электролитов (соляная, серная и азотная кислоты, щелочи), так и слабых, если их удельная электрическая проводимость в пределах См/см.

Бесконтактная высокочастотная кондуктометрия

Метод бесконтактной кондуктометрии основан на взаимодействии электромагнитного поля высокой частоты (порядка Гц) с анализируемым проводящим раствором, находящимся в измерительной ячейке емкостного или индуктивного типа. В результате взаимодействия изменяется импеданс ячейки, который функционально связан с электрическими свойствами анализируемого раствора — электрической проводимостью и диэлектрической проницаемостью ε. По конструктивному исполнению измерительные ячейки подразделяют на проточные и погружные.

Аналитическое исследование электрических свойств ячеек проводят с помощью их эквивалентных электрических схем замещения (электрические модели), поскольку в указанном диапазоне частот конденсатор или катушка индуктивности являются электрическими элементами с сосредоточенными параметрами.

 

⇐ Предыдущая11121314151617181920Следующая ⇒

Поделиться: