數(shù)字式離子計(jì)是一種精密的二次儀表。它與各種離子選擇性電極配用。精密地測量電極在溶液中產(chǎn)生的電池電動勢。儀器可直接讀溶液中離子活度的負(fù)對數(shù)(PX)值,儀器也可作精密酸度計(jì)和高輸入阻抗的精密毫伏計(jì)使用。廣泛適用于醫(yī)療,環(huán)保,科研,大專院校,工礦企業(yè),是化學(xué)分析的*的常規(guī)分析儀器。
本儀器采用國內(nèi)外*3位半LED數(shù)碼顯示和大規(guī)模集成電路等技術(shù),儀器集成度高,造型美觀大方,結(jié)構(gòu)簡單,性能穩(wěn)定,便于維護(hù)。
產(chǎn)品具有自動溫度補(bǔ)償功能,配有一支溫度測量電極,能隨時測量被測溶液的溫度,插入溫度電極后,儀器就能自動進(jìn)行溫度補(bǔ)償,溫度調(diào)節(jié)電位器自動失效,不插入溫度電極,儀器改為手動溫度補(bǔ)償,靠手動調(diào)節(jié)溫度電位器進(jìn)行溫度補(bǔ)償。
產(chǎn)品可配用各種離子選擇電極-氟、氯、溴、碘、氰根、汞、銅、鉛、鈉、鉀、氨、硝酸根、平板玻璃PH、錐狀PH、球狀PH、硫、銀、鈣、鎘、硼酸跟、硬度等。
工作原理:
1. 當(dāng)X離子選擇電極與參比電極浸入被測溶液時,X離子電極的敏感膜與溶液間即產(chǎn)生一定的電位,此電位和溶液中X離子的活度ax之間的關(guān)系,復(fù)合電化學(xué)理論中的能斯特方程。
Ex=Eo±(2.303RT/ZF)lgax(正、負(fù)號對應(yīng)陰陽離子)
式中:Ex:由電極系統(tǒng)生產(chǎn)的電池電動勢
Eo:電極系統(tǒng)的截距電位,在一定條件下,可看作為一常數(shù)
R:氣體常數(shù)(8.314焦耳/度.摩爾)
F:法拉第常數(shù)(9.65×104庫倫/摩爾)
Z:離子價數(shù)
T:溶液的溫度(273+t℃)
ax:X離子的活度。它與離子濃度Cx有ax=f.Cx的關(guān)系。F一般稱為活度系數(shù),它是溶液的總離子強(qiáng)度的函數(shù),在溶液中總離子強(qiáng)度不變的情況下,它是一個常數(shù)。
在酸度測量中PH=-lgaH,在一般的離子活度測量中PX=-lgax,比如溶液的氯度pCl=-lgacl,鈉度=-lgaNa等等,代入各個恒量的值。則能斯特方程可寫為:
對一價離子,Ex=Eo±0.1983T.PX(正.負(fù)號對應(yīng)陰.陽離子)
對二價離子:Ex=Eo±0.09915T.PX(正.負(fù)號對應(yīng)陰.陽離子)
上式中0.1983T和0.09915T這一項(xiàng)稱為電極的理論斜率So.它表示離子活度ax變化一個數(shù)量級時(即PX變化一單位)Ex值的變化。在20℃時分別為58.16mV(一價離子)和29.08mV(二價離子)實(shí)際上只有幾種電極斜率與理論值相符。打多數(shù)電極的實(shí)際斜率往往比這個值低。還有少數(shù)電極實(shí)際斜率比這個理論值稍高。而且,在不同的體系中電極的斜率也有差異。電極使用一段時間后,斜率也有變化,所以儀器中設(shè)置了電極斜率校正旋鈕,能夠把電極在不同體系中的斜率補(bǔ)償?shù)嚼碚撝怠?/p>
當(dāng)溶液中總離子強(qiáng)度保持不變,活度系數(shù)為常數(shù)時,則方程還可以進(jìn)一步演變?yōu)椋篍x=Eo±0.1983lgf·Cx= Eo±0.1983T·lgCX和Ex=Eo”±0.09915T·lgCx即Ex和lgCx有一一對應(yīng)的關(guān)系。
在pX的測量中,儀器可以加一“定位”信號。把電極信號中的Eo(Eo或Eo′、Eo〞)“抵消”,這時:Ex′=Ex- Eo=±SlgCx成了簡單線性關(guān)系,測出Ex后即可知pX或lgCx得大小。
2. 電路原理
放大器:將電極系統(tǒng)對被測溶液的響應(yīng)值轉(zhuǎn)變成相應(yīng)信號值,送到A/D轉(zhuǎn)換器。
A/D轉(zhuǎn)換器:將模擬信號轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號,由顯示器顯示測量結(jié)果。
斜率調(diào)節(jié)器:調(diào)節(jié)電極斜率使之符合理論斜率值。
溫度補(bǔ)償器:補(bǔ)償不同溫度對測量結(jié)果的影響。
定位調(diào)節(jié)器:調(diào)節(jié)定位調(diào)節(jié)器抵消能斯特方程中Eo。
三、技術(shù)參數(shù)
1.主要技術(shù)參數(shù):
(1)測量范圍:mV:-1999 mV~+1999 mV
pH:0.00 pH~14.00pH
pX I/pXII:-19.99pX~+19.99 pX
(2)zui小分度值:mV :1 mV
pH:0.01pH
pX I/pXII:0.01 pX
(3)測量精度:mV:0.2%F.S±1個字
pH:0.05 pH±1個字
pX I/pXII:0.05 pX±1個字
(4)輸入阻抗:≥1×1012Ω
2.外形尺寸:240 mm×160 mm×95mm
3.重量:1.2kg
4. 功耗:﹤5W
5.儀器可在下列環(huán)境條件下連續(xù)使用:
(1)環(huán)境溫度:5℃~45℃
(2)電源:AC220V±22V,頻率為50Hz±0.5Hz
(3)工作臺無顯示著震動和工作場所除地球磁場外無外強(qiáng)電磁場干擾。
四、儀器組成
1.顯示器-測量結(jié)果顯示,符號在mV檔極性自動切換,進(jìn)行PX值測量時,符號顯示與所測離子相對應(yīng),測陰離子時顯示“+”,測陽離子顯示“-”,例如進(jìn)行pH值測量時,因H+為陽離子儀器顯示“-”。
2.斜率調(diào)節(jié)器-用來補(bǔ)償電極的實(shí)驗(yàn)Nemst斜率使其符合理論斜率,調(diào)節(jié)范圍為理論值的80%~*,若電極斜率符合理論斜率時,將斜率調(diào)節(jié)器旋至*,此時斜率不起作用,在mV測量中也不起作用。
3.定位調(diào)節(jié)器-在pX I/pXII測量時調(diào)節(jié)此旋鈕,可抵銷Nemst方程中的Eo,使測時標(biāo)準(zhǔn)化,或用來確定測量起始點(diǎn),在“mV"檔“定位”不起作用