Elemezze a ph-mérő felépítését és működési elvét!
Az oldat pH-értékének mérésére szolgáló műszer egy savasságmérő (más néven pH-mérő), amelyet a pH gyakorlati definíciója szerint terveztek. Az oldatban mérendő ion aktivitásának (koncentrációjának) mérésére szolgáló műszer egy ionmérő. Mivel a savasságmérők a nagy belső ellenállású vegyi akkumulátorok két elektródája közötti elektromotoros erőt mérik, szerkezeti elveik alapvetően megegyeznek, és gyakran ugyanaz a műszer több funkcióval is rendelkezik, amely képes mérni a pH-t és a pX-et, illetve az mV-t is.
1. A hangszer alapvető felépítése:
A savasságmérőknek és az ionmérőknek számos modellt használnak a laboratóriumokban, de ezek felépítése általában két részből áll, nevezetesen az elektródarendszerből és a nagy impedanciájú millivoltmérőből. Az elektróda és a vizsgálandó oldat egy primer akkumulátort alkot, az elektródák közötti potenciálkülönbséget millivolt-mérővel mérjük. Miután a potenciálkülönbséget egy erősítőáramkör felerősítette, ampermérővel vagy digitális csővel jelenik meg. A pH-üvegelektródák és a különféle ion-szelektív elektródák (ion-szelektív elektródák) jellemzői szerint a savasságmérőknek és az ionmérőknek nagy impedanciájúak, pozitív és negatív polaritásúaknak kell lenniük, valamint mérni tudják a tesztoldat pozitív és negatív ionjait; a műszernek jobbnak kell lennie Ezért a műszer bemeneti részében a differenciálpár áramkör nagy bemeneti impedanciájú térhatástranzisztorokból áll, és a kettős triódákból álló állandó áramforrás biztosítja a differenciálpár működési pontjának rögzítését. a jel eltolódásának csökkentése érdekében; a műszer Középen egy szűrőáramkör található, amely megakadályozza a nagyfrekvenciás jelek interferenciáját; a hőmérséklet kompenzációs hálózat feladata, hogy megakadályozza, hogy az elektróda jelét a hőmérséklet változása befolyásolja. A koncentráció közvetlen leolvasási funkciójával rendelkező ionmérő egy anti-log erősítőt is hozzáad, amely a pX értéket a mért ion koncentrációértékévé alakítja és közvetlenül a kijelzőn jeleníti meg.
2. A műszer működési elve
A savasságmérő vegyi elemében az indikátor elektróda egy pH-üvegelektróda, a referenciaelektróda pedig egy telített kalomelelektród. Most a savasságmérő többnyire a pH-vegyület elektródát használja, amely egyesíti a kettőt.
Az ionmérő vegyi akkumulátorában az indikátorelektródák többnyire különféle ion-szelektív elektródák, a referenciaelektródák pedig többnyire telített kalomelelektródák. Mindkét eszköz ugyanazon az elven működik. A mérési folyamat során a műszer vegyi akkumulátora által generált potenciáljel a differenciálpárokból álló forráskövetőbe kerül az impedancia átalakítására, majd miután kis impedanciájú jellé válik, a műszer nem invertáló kapcsára kerül. erősítőt egy ellenállással, és erősítik a műveleti erősítővel. Végül a kimenő jel áthalad a műszer mV blokkon, pH blokkon és pX blokkon (az általános általános célú ionmérőnek ez a három funkciója van), majd áthalad a forráskövető térhatástranzisztorának kapuján. a visszacsatoló áramkörbe, majd belép a műveleti erősítőbe. Az áramkör invertáló bemeneti kapcsa feszültségsoros negatív visszacsatolást képez. Ezért az erősített elektródajeleket minden egyes mV, pH és pX in-phase bemeneten kapjuk meg. Az elektrokémiai folyamatban, ha a hőmérséklet megváltozik, a műveleti erősítő kimeneti jele a hőmérséklet-kompenzációs hálózaton való áthaladás után korrigálásra kerül. A kivonó funkciója miatt a hőmérséklet-kompenzált elektródajel szűrésre kerül. Minden olyan egész részt, amely kielégíti a műszermodell "névleges potenciálértékét", kivonja és megjeleníti a tartománybővítő. Minden mantissza érték, amely kisebb, mint a "névleges potenciálérték", egyenlő a kijelző fejlécében megjelenített értékkel
A ph mérő tulajdonságai:
A ph-mérő előnyei a nagy pontosság, a nagy megbízhatóság, valamint a kényelmes telepítés és karbantartás. Szennyezésre is érzékeny, ezért gyakran kell kalibrálni. Általában egy-másfél havonta kalibrálják, és kétévente cserélik az elektródát. A pH-elektródán lévő üveg idővel fokozatosan elöregszik, a gradiens romlik, és hosszú időbe telik, amíg eléri a stabil potenciált. Az általános elektródák élettartama elérheti a két évet. Emellett a hőmérséklet is nagyban befolyásolja az öregedést, és a 100 Celsius fokon több hetes tárolás öregedési foka megegyezik a következő évi üvegházban való tárolás öregedési fokával.
