Проанализируйте базовую структуру и принцип работы ph-метра.
Прибор для измерения рН раствора представляет собой измеритель кислотности (также известный как рН-метр), который разработан в соответствии с практическим определением рН. Прибором для измерения активности (концентрации) измеряемого иона в растворе является ионометр. Поскольку измерители кислотности измеряют электродвижущую силу между двумя электродами химических батарей с высоким внутренним сопротивлением, их конструктивные принципы в основном одинаковы, и часто один и тот же прибор имеет несколько функций, которые могут измерять pH и pX, а также могут измерять мВ.
1. Базовая структура прибора:
Существует много моделей измерителей кислотности и иономеров, используемых в лабораториях, но их конструкция обычно состоит из двух частей, а именно системы электродов и милливольтметра с высоким импедансом. Электрод и испытуемый раствор образуют первичную батарею, а разность потенциалов между электродами измеряется милливольтметром. После усиления разности потенциалов схемой усилителя она отображается амперметром или цифровой трубкой. В соответствии с характеристиками рН-стеклянных электродов и различных ионоселективных электродов (ионоселективных электродов) измерители кислотности и иономеры должны иметь высокий импеданс, иметь положительную и отрицательную полярность и могут измерять положительные и отрицательные ионы испытуемого раствора; прибор должен иметь лучше. Поэтому во входной части прибора схема дифференциальной пары состоит из полевых транзисторов с высоким входным сопротивлением, а источник постоянного тока, состоящий из двойных триодов, обеспечивает фиксированную рабочую точку дифференциальной пары. уменьшить дрейф сигнала; в приборе есть схема фильтра посередине для предотвращения помех высокочастотных сигналов; Функция сети температурной компенсации заключается в том, чтобы предотвратить влияние изменения температуры на сигнал электрода. Иономер с функцией прямого считывания концентрации также имеет антилогарифмический усилитель, который преобразует значение pX в значение концентрации измеряемого иона и отображает его непосредственно на дисплее.
2. Принцип работы прибора
В химической батарее измерителя кислотности индикаторным электродом является стеклянный рН-электрод, а электродом сравнения - насыщенный каломельный электрод. Теперь в измерителе кислотности в основном используется составной pH-электрод, который объединяет их вместе.
В химической батарее иономера индикаторные электроды в основном представляют собой различные ионоселективные электроды, а электроды сравнения - в основном насыщенные каломельные электроды. Оба инструмента работают по одному принципу. В процессе измерения потенциальный сигнал, генерируемый химической батареей прибора, поступает на истоковый повторитель, составленный из дифференциальных пар для преобразования импеданса, а после перехода в низкоимпедансный сигнал поступает на неинвертирующий вывод оперативного усилитель резистором и усиливается операционным усилителем. Наконец, выходной сигнал проходит через блок mV, блок pH и блок pX прибора (эти три функции выполняет универсальный ионометр), а затем проходит через затвор полевого транзистора истокового повторителя цепь обратной связи, а затем поступает в операционный усилитель. Инвертирующий вход схемы формирует отрицательную обратную связь по напряжению. Таким образом, усиленные сигналы электродов соответственно получаются на каждом входе мВ, pH и pX в фазе. В электрохимическом процессе при изменении температуры выходной сигнал операционного усилителя будет скорректирован после прохождения сети температурной компенсации. Благодаря функции вычитателя сигнал электрода с температурной компенсацией фильтруется. Любая целая часть, которая удовлетворяет «номинальному потенциальному значению» модели прибора, вычитается и отображается расширителем диапазона. Любое значение мантиссы, которое меньше «номинального потенциального значения», равно Отображается в заголовке дисплея.
Особенности ph-метра:
Измеритель ph обладает такими преимуществами, как высокая точность, высокая надежность и удобство установки и обслуживания. Он также чувствителен к загрязнению и требует частой калибровки. Как правило, он калибруется каждые один-полтора месяца, а электрод заменяется каждые два года. Стекло на pH-электроде со временем будет постепенно стареть, градиент будет ухудшаться, и для достижения стабильного потенциала потребуется много времени. Срок службы общих электродов может достигать двух лет. Кроме того, большое влияние на старение оказывает и температура, а степень старения при хранении при 100 градусах Цельсия в течение нескольких недель эквивалентна степени старения при хранении в теплице в течение следующего года.
