Тема: Вимірювання концентрації розчинених у воді солей

Лабораторна робота №21

Мета: Навчитись вимірювати вміст солей у рідині за допомогою пристрою для вимірювання концентрації розчинених у воді солей.

Обладнання:

1. Мультиметр М – 830В (DT – 830В)
2. Пристрій вимірювання концентрації розчинених у воді солей
3. Давач
4. Посудина з рідиною.

Теоретичні відомості

Останнім часом у зв'язку з розвитком екології особливого значення набувають прилади для контролю чистоти біологічного середовища землі, води, повітря.

Різноманітність досліджуваних речовин, широкий діапазон вимі­рюваних концентрацій, складність і велика різноманітність умов вимі­рювання зумовили створення великої кількості найрізноманітніших методів і приладів для аналітичних вимірювань (аналізу хімічного скла­ду і концентрації). Це електрохімічні, іонізаційні, теплові та термомаг­нітні, спектрометричні, а також комбіновані методи.

Для дослідження багатокомпонентних речовин найчастіше вико­ристовуються комбіновані методи, зокрема мас-спектрометричні, хро­матографічні, широко застосовуються електрохімічні методи, до яких належать кондуктометричні, кулонометричні та полярографіч­ні методи.

Пристрій, розширює можливості мультиметра М – 830В (DT – 830В), дозволяє вимірювати концентрацію розчинених у воді солей. За допомогою нього можна оцінити придатність питної води, якість дистильованої води, відрізнити справжню мінеральну воду від підробленої.

Основні технічні параметри:

напруга живлення - 3 V;

провідність вимірюваних розчинів – до 2000 мг/л;

струм споживання – 0,25 мА;

відносна похибка вимірювання – не більше 10 %.

Принцип роботи пристрою для вимірювання солей можна описати на основі структурної схеми рис.1.1

Пристрій складається з наступних основних блоків:

Ø Гальванічні елементи (2)

Ø Перетворювач полярності напруги

Ø Генератор різнополярних симетричних імпульсів

Ø Підсилювач

Ø Давач

Ø Температурний компенсатор

Ø Однополярний випрямляч

Ø RC фільтр

Ø Мультиметр

Живлення схеми здійснюється від двох гальванічних елементів по 1,5 В. Різнополярна напруга необхідна для того, щоб через електроди давача протікав змінний струм, тому напруга з гальванічних елементів поступає на генератор різнополярних симетричних імпульсів. Сигнал з перетворювача полярності напруги поступає на підсилювач. Підсилений сигнал живить давач концентрації розчинених у воді солей, який вміщує в собі температурну компенсацію. Вихідний сигнал з давача поступає на однополярний випрямляч та інвертований підсилювач. Після випрямлення та підсилення вимірювальний сигнал поступає через RC – фільтр на мультиметр, який включений в режим вимірювання постійної напруги 2000 mV. Значення, яке буде показувати вимірний прилад, буде вимірюватися в одиницях концентрації солі у досліджуваному розчині, яка пропорційна провідності розчину, тобто в mг/л .

Налагоджування пристрою

Пристрій не потребує налагодження. Єдине, що потрібно зробити – це підключити його до мультимера, включеного на позначці вимірювання напруги 2000мВ, і підстроюваним резистором R7 встановити нульове значення. Для перевірки до контактів датчика підключають резистор опором 1,5 кОм; мультиметр повинен показувати напругу біля 1000 мВ. При роботі з приладом потрібно пам’ятати що термістор володіє тепловою інерцією, тому відрахування показу можна тільки через 1… 1,5 хв після занурення датчика у воду (коли вони перестануть змінюватись).

Схема лабораторної роботи:

Хід роботи

1. Ознайомитись з принципом роботи пристрою.

2. Включити тумблер пристрою в положення “Вкл”.

3. Ввімкнути мультиметр в положення вимірювання напруги 2000 mV.

4. У вимірну ємність з досліджуваною рідиною занурити давач на 1-2 хв.

5. Провести вимірювання декількох рідин з різними концентраціями солей.

6. Дані занести в табл.1.

7. Вимкнути пристрій ( переключити тумблер в положення “Викл” ).

8. Зробити висновок.

Таблиця 1

№ досліду	Рідина	Покази вимірювання (mV,мг/л)
	Дистильована вода
	Вода питна
	Мінеральна вода