化学仪表工作原理PH计试题

化学仪表工作原理化学仪表工作原理 HoneywellHoneywell PHPH 表表 PH 表主要由测量电池和高阻毫伏计两部分组成 测量电池是由指示电极 参比电极和 被测液构成的原电池 参比电极的电极电位不随被测溶液浓度的变化而变化 指示电极 对被测溶液中的待测离子 H 有敏感作用 其电极电位是 H 活度的函数 所以原电池的 电动势与 H 的活度有一一对应的关系 符合能斯特方程 0 2 303 lg RT EEH nF 本仪表配套的电极的零电位 PH 值为 PH 等电位 PH 值 由能斯特方程 所以用 本仪表测量 PH 时 电池的电动势可表示为 E S PHb 7 式中 E 输入二次表的实际电位 PH 二次表标称理论 PH 值 测量电极的理论斜率 在 25 时为 59 16mv PH 高阻毫伏计是检测测量电池电动势的仪器 它能直接读出 H 的活度 通过转换即能 读出 PH 值 HoneywellHoneywell 电导率表电导率表 分压式电导率仪的测量原理如图 从图中看出 溶液电阻 与分压电阻 构成分压 电路 交流电源加在 和 上 取 上的分压送到放大器进行放大 由指示仪表显 示出 的值 在放大器的输入阻抗远大于 的条件下 和溶液的电导率有如下 关系 由于 当 时 有 这时信号 m m mX ER E RR X K R K m R m E m ER K 与 成近似线性关系 可见运放输出电压与溶液电导率成正比 分压式电导率表原理示意图 交 流 电 源 电导池 放大器 指示仪表 HoneywellHoneywell 溶氧表溶氧表 当电极插入试样中 O2穿过膜进行扩散并在阴极发生反应 同时在阳极产生等量的 O2 O2的扩散不断进行直到膜两边的 O2分压相等 建立一个平衡为止 在电路中为维持 这个平衡所需的电流 可以转换为这个溶液中溶解 O2浓度的读数 反应如下 阴极 O2 4H 4e 2H2O 阳极 O2 4H 4e 2H2O 通电的分析仪使电极带电 此时电极产生的电流与溶氧浓度成正比 仪表通过 电极可以得到溶氧的信号 同时可以得到温度的信号 ORIONORION 钠表钠表 敏感电极对钠离子浓度的变化呈对数响应 此响应用能斯特方程表示为 E E0 2 3 RT nF lg C Ciso E0 S lg C Ciso 这里 E 测量的电极电位 mV E0 等电势电位 mV R 理想气体常数 T 样品的温度 K n 待测离子的价数 钠离子的价数为 1 F 法拉第常数 C 钠离子的有效浓度 活度 Ciso 钠离子的浓度 活度 这里的电位 E 与温度无关 等电位点 S 斜率 上面方程式表明 测量的电位与温度和有关离子的浓度变化有关 为了消除样品温 度波动而引起的误差 1800 系列监测仪的微处理机将根据自动温度补偿电极所提供的数据 不断地作出温度校正 从能斯特方程可知 温度在 25 时钠离子选择电极对浓度发生 10 倍改变时 其理论响应值为 59 16mV 这称之谓电极的斜率 S 然而 对大多数电极都呈现不了理 论斜率 所以要进行校准才能确定其实际值 在进行样品分析时 需用两份标准溶液校 准 通过微处理机进行计算以提供实际的斜率和 E0 值 ORIONORION 18181818 联胺表联胺表 使用除氧剂来调整 PH 值 并通过钝化扩散加入碘 经 PH 调节的水样经过连接块又流 回试剂混合环形管 水样中的联胺与碘反应形成碘化物离子 OSred X I2 2X I OSox 式中 OSox 为还原的联胺 OSred 为氧化的联胺 碘化物电极以对数方式响应于所形成的碘化物浓度的变化 这种响应可用 Nernst 方程来说明 E E0 2 3 RT nF Log C Ciso 式中 E 为测得的电极电势 mV E0 为等电势点 mV R 为理想气体常数 T 为水样温度 K n 为各种离子形式的价 碘化物离子为 1 F 为法拉第常数 C 为碘化物离子的有效浓度 活度 Ciso 为碘化物离子的浓度 活度 其中电势 E 是与温度不相关的 等电势 点 HACH5000HACH5000 硅表硅表 采用杂多蓝法测定能与钼酸盐反应的二氧化硅 将三价钼酸盐试剂 一种酸性钼酸 盐溶液 加入样品中与任何存在二氧化硅和磷酸盐反应 形成硅钼酸和磷钼酸 然后加入柠檬酸 表面活化剂 柠檬酸屏蔽住任何存在的磷钼酸 并和过剩的钼酸盐 反应 这就防止了钼酸盐产生有干扰性的蓝色化合物 表面活化剂 一种润湿剂可使样品 流动池壁上形成的气泡降至最低 测定通过此溶液的吸光率是以取得空白样品参考吸光率 这点上形成的颜色与 0ug L 硅样最终形成的颜色相同 这样就提供了一个零点参考 并对 样品中固有背景浊度和颜色 比色皿的灯泡输出变化或样品流动池壁上污染作出补偿 氨基酸 F 试剂是用来将硅钼酸还原成一种蓝色溶液 形成的蓝色量与样品中二氧化 硅浓度成正比 在 810nm 处通过溶液的吸光率 与空白样品参考吸光率比较 就可计算出 二氧化硅浓度 HACH5000HACH5000 磷酸根表磷酸根表 采用钼钒法测定能与钼酸盐反应的磷酸根 然后加入酸 表面活化剂 溶解微粒物质和使 样品流动池壁上形成的气泡减至最小 测定通过此溶液的吸光率是以取得空白样品参考吸 光率 这点上形成的颜色与 0ug L 磷酸根最终形成的颜色相同 这样就提供了一个零点参 考 并对样品中固有背景颜色 比色皿的灯泡输出变化或样品流动池壁上污染作出补偿 下一步 加入钼钒盐试剂和磷酸根反应生成黄色的磷钼钒酸复合物 颜色深度与磷 酸根浓度成正比 用 480nm 光测定其吸光度 这个吸光度和样品空白吸光度比较 即可 计算出 PO4的浓度 在起动菜单 浓度显示单位可以选择为 mg L PO4 或 mg L P HACH6000HACH6000 硬度表硬度表 硬度表是单波长光电检测器在一定波长下测量试样中钙和镁的总和 共有两种试剂 钙指示剂和 AMP 缓冲溶液 与试样反应而产生颜色 颜色的深浅与 钙的浓度成正比 再由光电检测器测量 即可知道硬度 AMP 缓冲溶液有两种作用 1 调节试样 PH 到 11 2 它包含一个能把钙和镁都转化成镁来测量得螯合剂 分析仪在混 合室中把两种试剂和试样混合 然后送入到检测器 在波长为 520nm 时测量 不超过范 围时吸光度和硬度值成正比 分析仪利用两种标准溶液 0 和 5mg L 进行自动校验 来确定空白值和斜率值 可燃气体检测仪可燃气体检测仪 接触燃烧式气敏传感器的检测元件是在铂丝线圈上包以氧化铝和粘合剂形成球状 经烧结而成 其外表敷有铂 钯等稀有金属的催化层 对铂丝线圈通以电流 使检测元 件保持高温 300 400 此时若与可燃性气体接触 可燃性气体就会在稀有金属催 化层上燃烧 因此 铂丝线圈的温度就会上升 铂丝线圈的电阻值也上升 测量铂丝电 阻变化的大小就可知道可燃性气体的浓度 型号为 4101 02 的可燃气体检测仪探头 通过连接到工业标准 4 20mA 的控制回路 中来进行测量 这个模式需要三根线连接到 24VDC 的控制回路 回路电流的大小与可燃 气体的浓度成正比 通过测量回路电流可以知道可燃气体的浓度 SERIES 5SERIES 5 湿度仪湿度仪 氧化铝敏感元件是用一片带有多孔氧化层的铝基片制成的 在这个用特殊阳极氧化工 艺制成的铝片上 蒸发了薄薄的一层金 铝基片与镀金层形成了氧化铝电容的两个电极 有气体通过时 多孔的氧化铝层就吸附了水蒸汽 使两极间电抗发生改变 其改变量与水 蒸汽压形成一定关系 经过标定即可定量使用 由于在实际工作中很少用水的蒸汽压来表示气体或液体中的含量 而露点是水出现饱 和时的温度 在露点温度下 汽水混合物水分子进入气体的速率与水分子进入液体的速度 相等 因此可直接测量介质的露点 它在本质上是与氧化铝传感器相匹配的交流电抗测试仪 在传感器两端加上一定的交流 电压 用露点对输出信号进行标定 就