Электр өткізгіштігінің өлшегіші: жаңадан бастаушыларға арналған толық нұсқаулық

Сапаны бақылаудың, қоршаған ортаны бақылаудың және мамандандырылған өндірістің заманауи контекстінде сұйықтық құрамын дәл бағалау мүмкіндігі ең маңызды болып табылады.Электр өткізгіштік(EC) ерітіндідегі еріген иондық материалдың жалпы концентрациясы туралы сыни түсінік беретін негізгі параметр болып табылады. Theэлектр өткізгіштік өлшегіш(EC Meter) бұл сипатты сандық бағалау үшін пайдаланылатын таптырмас аналитикалық құрал болып табылады.

Бұл жан-жақты нұсқаулық кәсіпқойлар мен жаңадан бастаушыларға арналған, ол EC есептегішінің принциптерін, функциясын, калибрлеуін және әртүрлі қолданбаларын егжей-тегжейлі сипаттайды, бұл жаңадан бастаушыларға осы маңызды өлшеу әдісін өздерінің операциялық жұмыс процесіне сенімді түрде біріктіруін қамтамасыз етеді.

Мазмұны:

1. Электр өткізгіштік дегеніміз не?

2. Электр өткізгіштік өлшегіш дегеніміз не?

3. Электр өткізгіштік өлшегіштің жұмыс істеу принципі қандай?

4. Электр өткізгіштік өлшегіш нені өлшейді?

5. Электр өткізгіштік өлшегіштердің барлық түрлері

6. Электр өткізгіштігінің өлшегішін қалай калибрлеуге болады?

7. Электрөткізгіштік өлшегіштің кең қолданылуы

8. Электр өткізгіштік өлшегіш пен рН өлшегіштің айырмашылығы неде?

I. Электр өткізгіштік дегеніміз не?

Электр өткізгіштік(κ) – заттың электр тогын өткізу қабілетінің өлшемі. Су ерітінділерінде бұл беріліс еркін электрондармен (металдардағы сияқты) емес, еріген иондардың қозғалысы арқылы жүзеге асырылады. Тұздар, қышқылдар немесе негіздер суда еріген кезде олар оң зарядталған катиондарға және теріс зарядты аниондарға ыдырайды. Бұл зарядталған бөлшектер ерітіндіге электр тогын өткізуге мүмкіндік береді.

Жалпы, өткізгіштік (σ) математикалық түрде кедергінің (ρ) кері шамасы ретінде анықталады, бұл материалдың электр тогын өткізу қабілетін көрсетеді (σ = 1/ρ).

Ерітінділер үшін өткізгіштік ион концентрациясына тікелей тәуелді; жай ғана,жылжымалы иондардың жоғары концентрациясы тікелей жоғары өткізгіштікке әкеледі.

Өткізгіштіктің стандартты халықаралық бірлігі (SI Unit) Siemens бір метрге (S/m) болса да, практикалық қолданбалардасияқтысу сапасын талдаужәне зертханалық талдау, микро-Сименс/ сантиметр (μS/см) немесе милли-Siemens/ сантиметр (мС/см) мәндеріжиірек және кеңінен қолданылады.

II. Электр өткізгіштік өлшегіш дегеніміз не?

An электр өткізгіштік өлшегішэлектр өрісін қолдану және алынған ток ағынының мөлшерін анықтау арқылы жұмыс істейтін ерітіндінің өткізгіштігін өлшеуге арналған дәл аналитикалық құрылғы.

Құрал әдетте үш негізгі функционалдық бірліктен тұрады:

1. Өткізгіштік ұяшығы (зонд/электрод):Бұл мақсатты шешіммен байланысатын сенсор. Оның құрамында екі немесе одан да көп электродтар (көбінесе платина, графит немесе тот баспайтын болаттан жасалған) бекітілген қашықтықпен бөлінген.

2. Есептегіш бірлігі:Бұл қозу кернеуін (AC) генерациялайтын және сенсорлық сигналды өңдейтін электрондық компонент.

3. Температура сенсоры:Дәл өтемақы үшін үлгі температурасын өлшеу үшін бұл қажетті компонент жиі зондқа біріктіріледі.

EC есептегіші суды тазарту және химиялық өндіріс сияқты еріген қатты заттардың концентрациясы маңызды болып табылатын процестерді басқару үшін қажетті маңызды деректерді қамтамасыз етеді.

III. Электр өткізгіштік өлшегіштің жұмыс принципі қандай?

Өлшеу принципі тұрақты геометрия арқылы жүзеге асырылатын өткізгіштік пен кедергі арасындағы қатынасқа негізделген. Мұнда негізгі өлшем қадамдарын бірге қарастырайық:

1. Айнымалы ток кернеуін қолдану:Есептегіш зондтағы екі электродқа нақты, белгілі айнымалы ток (AC) кернеуін қолданады, бұл электрод беттерінің поляризациясы мен деградациясын болдырмайды.

2. Ағымдағы өлшем:Электр өткізгіштік өлшегіш ерітінді арқылы өтетін токтың (I) шамасын өлшейді және бұл ток жылжымалы иондардың концентрациясына пропорционал.

3. Өткізгіштік есептеу:Екі пластина арасындағы ерітіндінің электр өткізгіштігі (G) Ом заңының қайта реттелген түрі арқылы есептеледі: G = I/V.

4. Өткізгіштікті анықтау:Меншікті өткізгіштікті (κ) алу үшін өлшенген өткізгіштік (G) зондтың ұяшық тұрақтысына (K) көбейтіледі: κ = G · K. Ұяшық тұрақтысы (K) электродтар мен олардың тиімді бетінің ауданы (A), K = d/A арасындағы қашықтық (d) арқылы анықталатын тұрақты геометриялық коэффициент.

Өткізгіштік температураға өте сезімтал; 1°C жоғарылау көрсеткішті шамамен 2-3%-ға арттыруы мүмкін. Нәтижелерді дүниежүзілік деңгейде салыстыруға болатынын қамтамасыз ету үшін барлық кәсіби EC есептегіштер температураны автоматты түрде өтеуді (ATC) пайдаланады.

Есептегіш өлшенген өткізгіштік мәнін стандартты температураға, әдетте 25°C, белгіленген температура коэффициентін пайдалана отырып, өлшеу кезінде үлгінің нақты температурасына қарамастан хабарланған мәннің дәлдігін қамтамасыз етеді.

IV. Электр өткізгіштік өлшегіш нені өлшейді?

EC есептегішінің негізгі шығысы болса даЭлектр өткізгіштік, бұл көрсеткіш өнеркәсіптік қондырғылардағы су сапасының басқа маңызды параметрлерін сандық немесе бағалау үшін әдеттегідей пайдаланылады:

1. Электр өткізгіштік (EC):μS/см немесе мС/см түрінде берілген тікелей өлшеу.

2. Жалпы еріген қатты заттар (TDS): TDSәдетте мг/л немесе миллионға (ppm) бөліктерде көрсетілген су көлемі бірлігіне еріген органикалық және бейорганикалық заттардың жалпы массасын білдіреді. EC иондық мазмұнмен (TDS-тің ең үлкен бөлігі) қатты корреляцияланғандықтан, EC есептегіш әдетте 0,5-тен 0,7-ге дейінгі түрлендіру коэффициентін (TDS Factor) пайдаланып есептелген TDS мәнін бере алады.

3. Тұздылық:Тұщы су, теңіз суы және өнеркәсіптік тұзды сулар үшін EC тұздылықтың негізгі анықтаушысы болып табылады, ол суда еріген барлық тұздардың жалпы концентрациясы болып табылады, әдетте PSU (тәжірибелік тұздылық бірліктері) немесе мыңға шаққандағы бөліктерде көрсетіледі.

V. Электр өткізгіштік өлшегіштердің барлық түрлері

Әртүрлі конфигурациялардағы EC есептегіштері дәлдіктің, ұтқырлықтың және үздіксіз бақылаудың нақты талаптарына сәйкес жасалған және мұндаtheортақөткізгіштік түрлеріметрсолөнеркәсіптік көріністерде жиі кездеседі:

VI. Электр өткізгіштік өлшегішін қалай калибрлеуге болады?

Кез келген EC өлшеу жүйесінің дәлдігі мен сенімділігін сақтау үшін жүйелі калибрлеу міндетті болып табылады. Калибрлеу ұяшық тұрақтысын (K) тексере отырып, өлшегіштің белгілі мәндерге жауабын стандарттайды.

Стандартты калибрлеу процедурасы:

1. Стандартты таңдау:Сертификатталғанды ​​таңдаңызөткізгіштік стандартты ерітінді(мысалы, 1413 мкС/см немесе 12,88 мС/см сияқты белгілі мәндері бар калий хлориді (KCl) ерітінділері), бұл сіздің болжалды үлгі ауқымыңызды жақшаға алады.

2. Зондты дайындау:Электродты ионсыздандырылған (DI) сумен мұқият шайыңыз, содан кейін бетті кондициялау үшін стандартты ерітіндінің аз мөлшерімен шайыңыз. түксіз қағазбен құрғатыңыз; агрессивті түрде сүртпеңіз.

3. Өлшем:Зондты стандартты ерітіндіге толығымен батырыңыз, электрод беттерінің жанында ауа көпіршіктері қалмауын қамтамасыз етіңіз. Температураны тұрақтандыруға мүмкіндік беріңіз.

4. Реттеу:Есептегіштің калибрлеу функциясын іске қосыңыз. Құрылғы тұрақтандырылған мәнді автоматты түрде оқиды және оның параметрлерін іштей реттейді (немесе пайдаланушыға белгілі стандартты мәнді енгізуді ұсынады).

5. Тексеру:Жоғары дәлдіктегі жұмыс үшін екінші, басқа стандартты шешімді пайдаланып калибрлеуді тексеріңіз.

VII. Электр өткізгіштігінің өлшегішінің кең қолданылуы

ЭК өлшеуді қолдану әртүрлі секторларда кең таралған және маңызды:

1. Суды тазарту:Кері осмос (RO) және деионизация жүйелерінің тиімділігін бақылау. Өте таза судың өткізгіштігі оның сапасының тікелей өлшемі болып табылады (төмен μS/см жоғары тазалықты көрсетеді).

2. Қоршаған орта туралы ғылым:Табиғи су объектілерінің (өзендер, көлдер, жер асты сулары) жалпы денсаулығы мен тұздылығын бағалау, көбінесе ықтимал ластану немесе минералды ағындылық көрсеткіші ретінде пайдаланылады.

3. Ауыл шаруашылығы және бау-бақша шаруашылығы:Бақылауқоректік ерітіндінің концентрациясыгидропоника және фертигацияда. Өсімдіктердің денсаулығы қоректенетін судың ЭК деңгейіне тікелей байланысты.

4. Өндірістік процесті бақылау:Ерітілген қатты заттардың концентрациясын рұқсат етілген шектерде ұстап тұру арқылы қақ пен коррозияны болдырмау үшін салқындату мұнаралары мен қазандықтардағы үрлеу циклдарын реттеу.

5. Тағам және сусын:Сапаны бақылау, ингредиенттер концентрациясын өлшеу үшін қолданылады (мысалы, тұзды ерітінділердегі тұз немесе сусындардағы қышқыл концентрациясы).

VIII. Электр өткізгіштік өлшегіш пен рН өлшегіштің айырмашылығы неде?

Екеуі де сұйықтықты талдау үшін маңызды құрал болғанымен, EC есептегіш жәнеtheрН метршамаureЕрітінділердің негізгі белгілері:

Суды кешенді талдауда екі параметр де қажет. Мысалы, жоғары өткізгіштік сізге көптеген иондар бар екенін айтқанымен, рН бұл иондар негізінен қышқылдық немесе сілтілілікке ықпал ететінін көрсетеді.