Analitzar l'estructura bàsica i el principi de funcionament del ph metre
L'instrument per mesurar el pH d'una solució és un mesurador d'acidesa (també conegut com a pHmetre), que està dissenyat segons la definició pràctica de pH. L'instrument per mesurar l'activitat (concentració) de l'ió a mesurar a la solució és un mesurador d'ions. Com que els mesuradors d'acidesa mesuren la força electromotriu entre els dos elèctrodes de bateries químiques amb alta resistència interna, els seus principis estructurals són bàsicament els mateixos, i sovint el mateix instrument té múltiples funcions, que poden mesurar pH i pX, i també pot mesurar mV.
1. L'estructura bàsica de l'instrument:
Hi ha molts models de mesuradors d'acidesa i mesuradors d'ions utilitzats als laboratoris, però les seves estructures generalment consten de dues parts, és a dir, el sistema d'elèctrodes i el mil·livoltmetre d'alta impedància. L'elèctrode i la solució a provar formen una bateria primària i la diferència de potencial entre els elèctrodes es mesura amb un mil·livoltmetre. Després d'amplificar la diferència de potencial mitjançant un circuit amplificador, es mostra amb un amperímetre o un tub digital. Segons les característiques dels elèctrodes de vidre de pH i diversos elèctrodes selectius d'ions (elèctrodes selectius d'ions), els mesuradors d'acidesa i els mesuradors d'ions han de tenir una alta impedància, tenir polaritat positiva i negativa i poden mesurar ions positius i negatius de la solució de prova; l'instrument ha de tenir millor. Per tant, a la part d'entrada de l'instrument, el circuit de parell diferencial es compon de transistors d'efecte de camp amb una alta impedància d'entrada i la font de corrent constant composta per triodes dobles garanteix que el punt de funcionament del parell diferencial sigui fix. reduir la deriva del senyal; l'instrument Hi ha un circuit de filtre al mig per evitar la interferència de senyals d'alta freqüència; la funció de la xarxa de compensació de temperatura és evitar que el senyal de l'elèctrode es vegi afectat pels canvis de temperatura. El mesurador d'ions amb la funció de lectura directa de la concentració també afegeix un amplificador anti-log, que converteix el valor pX en el valor de concentració de l'ió mesurat i el mostra directament a la pantalla.
2. El principi de funcionament de l'instrument
A la bateria química del mesurador d'acidesa, l'elèctrode indicador és un elèctrode de vidre de pH i l'elèctrode de referència és un elèctrode de calomel saturat. Ara, el mesurador d'acidesa utilitza principalment l'elèctrode compost de pH que combina els dos junts.
A la bateria química del mesurador d'ions, els elèctrodes indicadors són principalment diversos elèctrodes selectius d'ions, i els elèctrodes de referència són majoritàriament elèctrodes de calomel saturats. Tots dos instruments funcionen amb el mateix principi. Durant el procés de mesura, el senyal potencial generat per la bateria química de l'instrument entra al seguidor de la font compost per parells diferencials per a la conversió d'impedància i, després de convertir-se en un senyal de baixa impedància, s'introdueix al terminal no inversor de l'operatiu. amplificador per una resistència i amplificat per l'amplificador operacional. Finalment, el senyal de sortida passa pel bloc mV, el bloc de pH i el bloc pX de l'instrument (el mesurador d'ions de propòsit general té aquestes tres funcions) i després passa per la porta del transistor d'efecte de camp del seguidor de la font de el circuit de retroalimentació i després entra a l'amplificador operacional. El terminal d'entrada inversor del circuit forma una retroalimentació negativa en sèrie de tensió. Per tant, els senyals d'elèctrode amplificats s'obtenen respectivament a cada engranatge d'entrada en fase mV, pH i pX. En el procés electroquímic, si la temperatura canvia, el senyal de sortida de l'amplificador operacional es corregirà després de passar per la xarxa de compensació de temperatura. A causa de la funció del subtractor, el senyal de l'elèctrode compensat per la temperatura es filtra. Qualsevol part entera que satisfà el "valor potencial nominal" del model d'instrument es resta i es mostra per l'extensor de rang. Qualsevol valor de mantissa que sigui inferior al "valor potencial nominal" és igual a Mostrat per la capçalera de la pantalla
Característiques del mesurador de ph:
El mesurador de ph té els avantatges d'alta precisió, alta fiabilitat i instal·lació i manteniment convenients. També és sensible a la contaminació i s'ha de calibrar amb freqüència. Generalment, es calibra cada un a un mes i mig, i l'elèctrode es substitueix cada dos anys. El vidre de l'elèctrode de pH envellirà gradualment amb el temps, el gradient es deteriorarà i trigarà molt de temps a assolir un potencial estable. La vida útil dels elèctrodes generals pot arribar als dos anys. A més, la temperatura també té una gran influència en l'envelliment, i el grau d'emmagatzematge d'envelliment a 100 graus centígrads durant diverses setmanes és equivalent al grau d'emmagatzematge d'envelliment a l'hivernacle per al proper any.
