Методы и приборы контроля окружающей среды. Экологический мониторинг. Якунина И.В. - 78 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Структурная схема измерительного преобразователя. Работа анализаторов при измерении рХ (рН) осно-
вана на преобразовании ЭДС электродной системы и других источников ЭДС в пропорциональное по величине
напряжение, преобразуемое в дальнейшем в цифровой код и аналоговый выходной сигнал.
Математические преобразования и другие функции выполняются микропроцессором, являющимся основ-
ным компонентом электронной схемы анализаторов.
Структурная схема измерительного преобразователя приведена на
рис. 5.11.
Главное удобство потенциометрических методов – быстрота и про-
стота анализа, возможность автоматизации процесса измерения, проведе-
ние в непрерывном режиме, измерений непосредственно на природных
объектах. Погрешность определения при прямом потенциометрическом
измерении составляет 2…10 %, при проведении потенциометрического
титрования – 0,5…1,0 %. Недостатком этих методов является пока ещё
сравнительно низкая чувствительность (10
–7
М), однако сейчас получены
обнадеживающие результаты по повышению чувствительности на 2…3
порядка за счёт применения различных модификаций электродов.
Рис. 5.11. Структурная схема измерительного преобразователя:
1 – усилитель входной; 2 – схема измерения температуры; 3 – схема измерителя концентрации кислорода; 4 – коммутатор
переключения режимов; 5 – аналого-цифровой преобразователь; 6 – микропроцессорная схема;
7 – контроллер дисплея; 8 – блок управления;
9 – схема формирования выходных сигналов
5.2.2. ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИЯ
Вольтамперометрическими называют методы анализа, основанные на регистрации и изучении зависимо-
сти тока, протекающего через электролитическую ячейку, от внешнего наложенного напряжения. Графическое
изображение этой зависимости называют вольтамперограммой. Анализ вольтамперограммы даёт информацию
о качественном и количественном составах анализируемого раствора.
Для регистрации вольтамперограмм нужна электролитическая ячейка, состоящая из индикаторного элек-
трода (иногда его называют рабочим электродом) и электрода сравнения.
Электродом сравнения обычно служит насыщенный каломельный электрод
или слой ртути на дне электролизера (донная ртуть). В качестве индикатор-
ного используют ртутный капающий электрод, микродисковые платиновый
или графитовый электроды (вращающиеся или стационарные).
В зависимости от типа индикаторного электрода вольтамперометриче-
ские методы принято делить на полярографию и собственно вольтамперо-
метрию. Если в качестве индикаторного электрода используют ртутный ка-
пающий электрод, то полученные зависимости силы тока от напряжения
называют полярограммами и соответственно метод анализа – полярографи-
ей. Метод был создан выдающимся чешским электрохимиком лауреатом
Нобелевской премии Яр. Гейровским (1922). При работе с любым другим
индикаторным электродом, в том числе и со стационарным ртутным, дело
имеют с вольтамперометрией.
Полярографическая установка включает в себя резервуар с ртутью, со-
единённый шлангом с капилляром, погруженным в анализируемый раствор
(рис. 5.12).
Электродом сравнения может служить слой донной ртути. В настоящее
время, однако, чаще применяют обычные электроды сравнения – каломель-
ный или хлоридсеребряный. Область поляризации ртутного электрода до-
вольно широка: даже в кислых растворах выделение газообразного водорода
в результате восстановления ионов водорода наблюдается при потенциалах –
1,2…–1,5 В в зависимости от концентрации кислоты. В нейтральных же и
щелочных растворах интервал доступных потенциалов расширяется –2…–
Рис. 5.10. Внешний вид
измерительного преобразователя
(вид сверху)
Рис. 5.12. Простейшая
полярографическая ячейка:
1 – стеклянный капилляр;
2 – полиэтиленовый шланг;
3 – груша с металлической
ртутью; 4 – стеклянная
трубочка с оттянутым концом
для ввода азота; 5 – воронка для
смены раствора;
6 – донная ртуть (Hg-анод)

Страницы