Міністерство освіти, науки, молоді та спорту України

Національний університет водного господарства та природокористування

Кафедра водопостачання та бурової справи

055-

Методичні вказівки

до виконання лабораторної роботи №1 «Вимірювання показників якості природніх і питної води ЗВТ із складу ГХЛ (іономір, фото-електричний колориметр, аналітичні терези» з навчальної дисципліни «Метрологія і стандартизація» для студентів напряму «Будівництво» та «Метрологія,стандартизація і сертифікація» напряму «Охорона праці» всіх форм навчання

Рекомендовано

методичною комісією

напряму «Будівництво»

Протокол №_____

«___»_________________2012

Рекомендовано

методичною комісією

напряму «Охорона праці»

Протокол №_____

«___»_________________2012

Рівне 2012

Методичні вказівки до виконання лабораторної роботи №1 «Вимірювання показників якості природніх і питної води ЗВТ із складу ГХЛ (іономір, фото-електричний колориметр, аналітичні терези» з навчальної дисципліни «Метрологія і стандартизація» для студентів напряму «Будівництво» та «Метрологія,стандартизація і сертифікація» напряму «Охорона праці» всіх форм навчання. В.П.Косінов /Рівне:НУВГП,2012- 26 с.

Упорядник: В.П.Косінов, канд..техн.наук,доцент кафедри водопостачання та бурової справи

Відповідальний за випуск – В.О.Орлов,доктор техн..наук,професор,завідувач кафедри водопостачання та бурової справи

©В.П.Косінов,2012

© НУВГП,2012

ВСТУП

Метою лабораторного заняття є:

1. Ознайомлення з задачами електрохімічної лабораторії, акредитаційною документацією на право проведення вимірювань.

2. Ознайомлення з переліком основного обладнання та методик виконання вимірювань.

3. Вивчення конструктивного устрою, методик підготовки до роботи і калібрування ЗВТ у складі ГХХЛ (аналітичних терез, іономіру, фотоколориметру).

4. Складання звіту та його захист.

1. Універсальний іономір ев-74

1.1 Призначення

Універсальний іономір ЕВ-74 призначається для визначення в комплекті з іоноселективними електродами активності одно- і двовалентних аніонів і катіонів (величини рХ) у водних розчинах, а також для вимірювання окислювально-відновних потенціалів (величини Eh ) в цих же розчинах.

Іономір може використовуватися також як високоомний мілівольтметр.

При роботі з блоком автоматичного титрування прилад може бути використаний для масового однотипного титрування.

Іономіром ЕВ - 74 можна проводити вимірювання як методом «відбору проб», так і безпосередньо в лабораторних установках. Іономір призначений для застосування в лабораторіях науково-дослідних установ і промислових підприємств.

За стійкістю до кліматичних впливів іономір відповідає 2-ій групі згідно ГОСТ 22261—76.

1.2. Технічні характеристики

1.2.1 Межі вимірювання величини рХ перетворювачем від мінус 1 до плюс 19 рХ з діапазонами:

і широким діапазоном

1.2.2 Межі вимірювання величини рХ іономіром і вид іону визначаються типом застосованого в комплекті з іономіром вимірювального електроду.

Межі вимірювання величини Eh (е.р.с.) перетворювачем від мінус 100 до плюс 1900 мВ і від плюс 100 до мінус 1900 мВ з діапазонами: мВ або мВ

мВ або мВ

мВ або мВ

мВ або мВ

і широким діапазоном мВ або мВ.

1.2.3 Перетворювач в режимі вимірювання рХ забезпечує роботу в комплекті з наступними електродними системами:

а) системи з нормованими значеннями координати потенційної точки Е_н і рХ_і (наприклад, системи з скляними вимірювальними електродами для вимірювання рН, pNa, рК тощо) з характеристикою, що визначається рівнянням

, (1.1)

де Е – е.р.с. електродної системи, мВ;

- крутизна характеристики електродної системи при температурі 20˚С, мВ/рХ;

- температура розчину,˚С;

Е_н і рХ_і – координати ізопотенційної точки електродної системи, мВ і рХ відповідно;

Α- температурний коефіцієнт крутизни, який дорівнює 0,1984 для одновалентних іонів та 0,992 – для двовалентних іонів.

Значення , , Е_н , рХ_і - що реалізуються в перетворювачі, приведені в табл.1.1

б) системи, що не мають нормованих значень координат ізопотенційної точки (наприклад, системи з мембранними вимірювальними електродами для вимірювання pJ,pCl, pCN тощо), з характеристикою, що визначається рівнянням

, (1.2)

де Е₀ – е.р.с. електродної системи при мВ;

- крутизна характеристики електродної системи , мВ/рХ;

Таблиця 1.1

Характеристики		Одновалентні іони	Двовалентні іони
, мВ/рХ	Для аніонів	від +55 до +60	Від +27,5 до +30
	Для катіонів	від -55 до -60	Від -27,5 до -30
Ен , мВ	Для аніонів	від (+100+ рХі) до (-480+ рХі)	від (+50+ рХі) до (-240+ рХі)
	Для катіонів	від (-100+ рХі) до (+480+ рХі)	від (-50+ рХі) до (+240+ рХі)
рХі, рХ		від 0 до 9
t, ˚С		від 0 до 100

Значення Е₀ и , що реалізовуються у перетворювачі, приведені в табл.1.2.

Таблиця 2

Характеристики		Одновалентні іони	Двовалентні іони
, мВ/рХ	Для аніонів	від +51 до +60	Від +25,5 до +30
	Для катіонів	від -51 до -60	Від -25,5 до -30
Е0 , мВ	Для аніонів	від +100 до -480	від +50 до -240
	Для катіонів	від -100 до +480	від -50 до +240

1.2.4 Перетворювач в режимі мілівольтметру забезпечує, роботу з електродними системами для вимірювання Eh, а також (по калібрувальних графіках) з електродними системами для вимірювання рХ з характеристиками, що не задовольняють вище наведеним вимогам п.1.2.3.

1.2.5 Перетворювач забезпечує роботу з системами, що мають електричний опір ланцюгу вимірювального електроду, — не більш 1000 МОм, ланцюги допоміжного електроду — не більш 20 кОм.

1.2.6 Межа основної похибки перетворювача, що припускається, відповідає значенням, приведеним в табл. 1.3.

Таблиця 1.3

Вимірювана величина	Діапазон	Межі основної похибки, що припускається
		рХ	мВ
Одновалентні іони ( )	5 рХ
	20 рХ
Двовалентні іони ( )	5 рХ
	20 рХ
(е.р.с.)	500 мВ	-
	2000 мВ

Примітка. Межа основної похибки іономіру, що допускається, при вимірюванні рН по зразкових буферних розчинах 2-го розряду складає ± 0,05 рН.

1.2.7 Межі додаткових похибок перетворювача, що допускаються, та викликаються відхиленням умов експлуатації від нормальних, не повинні перевищувати значень, наведених в табл.1.4.

Нормальні умови експлуатації і межі зміни умов експлуатації приведені в тій же таблиці.

Таблиця 1.4

Умови експлуатації	Нормальні умови	Межі зміни умов експлуатації (робочі умови)	Межі зміни додатковій похибки пере-творювача дода-ні до основної похибки
1. Температура вимірю-ваного розчину (похиб-ка термокомпенсації)	20˚С	Від 0 до +100˚С	1,0
2. Опір ланцюгу вимі-рювального електроду	500 МОм	Від 0 до 1000МОм	0,25 на кожні 500 МОм
3. Опір ланцюгу допо-міжного електроду	10 кОм	Від 0 до 20 кОм	0,25 на кожні 10 кОм

Продовження табл..1.4

4. Е.р.с. у ланцюзі «Земля-розчин»	0	Від -1,5 до +1,5 В	0,25 на кожні 1,5 В
5. Напруга змінного струму частотою 50 Гц в ланцюзі допоміжного електроду	0	Від 0 до 20 мВ	0,25
6. Напруга живлення 50 Гц (60 Гц)	220 В		0,25 на кожні 22 В
7. Температура навко-лишнього повітря	20˚С	Від +10 до 35 ˚С	0,75 на кожні 10˚С

1.2.8 Час встановлення показників перетворювача ( ) не повинно перевищувати значення, визначеного за формулою

, с (1.3)

де - чисельне значення внутрішнього опору джерела е.р.с. , Гом.

1.2.9 Стабільність перетворювача, приведена до входу, за 8 годин безперервної роботи повинна бути не більше мВ.

Функції вихідної напруги, приведені до входу, повинні бути не більш мВ.

1.2.10 Вихідна напруга перетворювача при встановленні стрілки-покажчика приладу на кінець шкали дорівнює

А) на гніздах «2V» - В у діапазоні 20 рХ (2000 мВ) при показниках приладу 14 рХ;

Б) на гніздах «20mV» - на всіх діапазонах.