Analizza la struttura di base e il principio di funzionamento del misuratore di pH
Lo strumento per misurare il pH di una soluzione è un misuratore di acidità (noto anche come pHmetro), progettato secondo la definizione pratica di pH. Lo strumento per misurare l'attività (concentrazione) dello ione da misurare nella soluzione è uno ionometro. Poiché i misuratori di acidità misurano la forza elettromotrice tra i due elettrodi delle batterie chimiche ad alta resistenza interna, i loro principi strutturali sono sostanzialmente gli stessi e spesso lo stesso strumento ha più funzioni, che possono misurare pH e pX e possono anche misurare mV.
1. La struttura di base dello strumento:
Esistono molti modelli di misuratori di acidità e misuratori di ioni utilizzati nei laboratori, ma la loro struttura è generalmente composta da due parti, vale a dire il sistema di elettrodi e il misuratore di millivolt ad alta impedenza. L'elettrodo e la soluzione da testare formano una batteria primaria e la differenza di potenziale tra gli elettrodi viene misurata con un millivoltmetro. Dopo che la differenza di potenziale è stata amplificata da un circuito amplificatore, viene visualizzata da un amperometro o da un tubo digitale. In base alle caratteristiche degli elettrodi di vetro per pH e dei vari elettrodi iono-selettivi (elettrodi iono-selettivi), i misuratori di acidità e i misuratori di ioni devono avere un'elevata impedenza, avere polarità positiva e negativa e possono misurare gli ioni positivi e negativi della soluzione di prova; lo strumento deve avere di meglio Pertanto, nella parte di ingresso dello strumento, il circuito della coppia differenziale è composto da transistor ad effetto di campo con elevata impedenza di ingresso, e la sorgente di corrente costante composta da doppi triodi assicura che il punto di funzionamento della coppia differenziale sia fisso ridurre la deriva del segnale; lo strumento C'è un circuito di filtro nel mezzo per prevenire l'interferenza dei segnali ad alta frequenza; la funzione della rete di compensazione della temperatura è quella di evitare che il segnale dell'elettrodo sia influenzato dalle variazioni di temperatura. Lo ionometro con la funzione di lettura diretta della concentrazione aggiunge anche un amplificatore antilog, che converte il valore pX nel valore di concentrazione dello ione misurato e lo visualizza direttamente sul display.
2. Il principio di funzionamento dello strumento
Nella batteria chimica del misuratore di acidità, l'elettrodo indicatore è un elettrodo a vetro per pH e l'elettrodo di riferimento è un elettrodo a calomelano saturo. Ora il misuratore di acidità utilizza principalmente l'elettrodo composto pH che combina i due insieme.
Nella batteria chimica del misuratore di ioni, gli elettrodi indicatori sono per lo più vari elettrodi iono-selettivi e gli elettrodi di riferimento sono per lo più elettrodi a calomelano saturo. Entrambi gli strumenti funzionano secondo lo stesso principio. Durante il processo di misura, il segnale di potenziale generato dalla batteria chimica dello strumento entra nel source follower composto da coppie differenziali per la conversione di impedenza e, dopo essere diventato un segnale a bassa impedenza, viene immesso nel terminale non invertente dell'operazionale amplificatore da un resistore e amplificato dall'amplificatore operazionale. Infine, il segnale di uscita passa attraverso il blocco mV, il blocco pH e il blocco pX dello strumento (il misuratore di ioni per uso generico ha queste tre funzioni), quindi passa attraverso il gate del transistor ad effetto di campo del follower della sorgente di il circuito di retroazione e quindi entra nell'amplificatore operazionale. Il terminale di ingresso invertente del circuito forma un feedback negativo in serie di tensione. Pertanto, i segnali amplificati dell'elettrodo sono ottenuti rispettivamente in ciascuna marcia di ingresso in fase mV, pH e pX. Nel processo elettrochimico, se la temperatura cambia, il segnale di uscita dell'amplificatore operazionale verrà corretto dopo essere passato attraverso la rete di compensazione della temperatura. A causa della funzione del sottrattore, il segnale dell'elettrodo compensato in temperatura viene filtrato. Qualsiasi parte intera che soddisfi il "valore potenziale nominale" del modello di strumento viene sottratta e visualizzata dal range extender. Qualsiasi valore di mantissa inferiore al "valore potenziale nominale" è uguale a Visualizzato dall'intestazione del display
Caratteristiche del phmetro:
Il misuratore di ph presenta i vantaggi di alta precisione, alta affidabilità e installazione e manutenzione convenienti. È anche sensibile all'inquinamento e deve essere calibrato frequentemente. Generalmente, viene calibrato ogni un mese e mezzo e l'elettrodo viene sostituito ogni due anni. Il vetro sull'elettrodo pH invecchierà gradualmente nel tempo, il gradiente si deteriorerà e ci vorrà molto tempo per raggiungere un potenziale stabile. La durata degli elettrodi generali può raggiungere i due anni. Inoltre, anche la temperatura ha una grande influenza sull'invecchiamento e il grado di invecchiamento della conservazione a 100 gradi Celsius per diverse settimane equivale al grado di invecchiamento della conservazione in serra per l'anno successivo.
