Измерение состава и концентрации вещества по электропроводности.

1.Кондуктометрический преобразователь для измерения концентрации соли.

И змеряется электропроводность вещества. , где

Мост с автоматическим уравновешиванием, в одно из плеч включено сопротивление раствора между двумя электродами (Rx), оно зависит от концентрации соли и температуры. Чтобы компенсировать температурную погрешность применяют терморезистор.

Положение движка реохорда определяет концентрацию (мг/л).

R1 и R2 – манганиновые сопротивления

P.S. Солемер для соли Na Cl при t = 20⁰C

мг/л	5	10	15	20	25
	10	19.6	28.4	38	46.6

2.Потенциалометр – прибор для измерения активности (концентрации) водородных ионов.

Самая чистая вода имеет слабую электропроводность и диссоциируется на ионы водорода Н⁺ и ионы гидроксила ОН^–. диссоциация

Н₂О  Н⁺ + ОН^–

При равновесии процесса диссоциации (образование ионов) и процесса восстановления (образование из ионов молекул воды) при t = 22⁰С согласно закону действующих масс получим [Н⁺] ^. [ОН^–] = 10^-14. Откуда следует, концентрации С_Н+= С_ОН–=10^-7. Введем параметр рН = -lg [Н⁺], где минус в формуле нейтрализует минус логарифмов чисел меньше 1. Чистая вода есть нейтральная среда рН = 7. Кислота PH=0, щелочь PH=14.

При растворении в воде кислоты (кислая среда), концентрация [Н⁺] , а рН  и изменяется от 6 до 0.При растворении щелочей концентрация [Н⁺]  из-за образова-ния молекул воды в процессе восстановления, а рН  и изменяется от 8 до 14.

Р еакция растворов (кислая, нейтральная, щелочная), зависящая от числа [Н⁺], определяется по разности потенциалов с помощью потенциалометра. Для определения показателя рН в раствор помещают два электрода. Первый электрод – стеклянная тонкостенная колба с раствором, рН которого известна, и проводник. Первый электрод имеет разность потенциалов . Второй электрод – эталонный (коламельный), дает постоянную разность потенциалов в любом растворе.

О сновной процесс идет на границе стеклянной колбы и раствора (рН_Х). Натрий из стекла переходит в раствор, а его место занимают ионы Н⁺, при этом возникает разность потенциалов b ^. pH.

=0,2845+0,058pH.

3.Кулонометрический преобразователь для измерения влажности газов.

В нутри электрода в виде трубки с фосфорным ангидридом расположены две спирали. Метод основан на измерении количества электричества при электролизе воды.

Когда фосфорный ангидрид сухой – ток отсутствует, между спиралями большое сопротивление. Через трубку прокачивается газ, вода из газа поглощается фосфорным ангидридом. При этом его сопротивление уменьшается, ток между спиралями растет, т.е. чем больше влажность, тем больше ток. Под действием тока вода разлагается на водород и кислород – электролиз.

4.Полярографический преобразователь для исследования состава раствора.

Позволяет определить состав раствора. Через раствор пропускается ток. Под действием тока происходит электролиз (т.е. выделение вещества из раствора), причем разные химические элементы выделяются при разных напряжениях, и, следовательно, токах.

П олярограмма (ВАХ):

Т очки по оси U дают результат качественного анализа (каждому химическому элементу соответствует свой потенциал). Высота по оси I дает количественный анализ.

₁ – потенциал первого хим-го элемента,

₂ – потенциал второго хим-го элемента,

₃ – потенциал третьего хим-го элемента.