30 Электрохимические преобразователи и их виды.

Электрохимические преобразователи используют для контроля растворов электролитов.В общем виде электрохимические преобр-ли м.б. представлены ячейкой с электролитом, в котором помещена система двух или более электродов, включенных в измерительную цепь. Электрические параметры ячейки зависят от свойств и состава электролита и электродов, природы химических явлений в ячейки, температуры и т.д.Электрохимические преобр-ли: гальванические, полярографические, электролитические.

Гальванические. Действие основано на явлении возникновения разности потенциалов между двумя электродами, помещенными в электролит. В этом случае ячейка является источником ЭДС. Возникновение ЭДС между электродом и электролитом объясняется тем, что металл электродов частично растворяется, при этом в электролит переходят положительно заряженные ионы, а на металле остаются избыточные электроны.При больших концентрациях электролитов имеет место обратное явление. Потенциал электрода относительно электролита, в который он помещен, называется электродным, а за условный нулевой электродный потенциал принят потенциал водородного электрода, относительно раствора с нормальной активностью водородных ионов в 12 экв/л.Растворы кислот, солей, оснований могут характеризоваться активностью водородных ионов, т.е. рН. Поэтому определение рН растворов состоит в измерении электродных потенциалов электродов, помещенных в исследуемый раствор.

Действия полярографических преобразователей основано на явлении поляризации одного из электродов, помещенных в исследуемый раствор. Явление поляризации заключается в измерении электродного потенциала при протекании тока внешнего источника через электролитическую ячейку, в следствии измерения концентрации раствора вокруг электродов. Поэтому напряжение внешнего источника распределяется между электролитом и суммой поляризации электродов.Конструктивно поляр-кие преобр-ли выполняют в виде ячейки с р-ром иссл-го в-ва, в который помещены два электрода, включенные в цепь постоянного тока. Для возникновения поляризации одного из них, площадь его д.б. значительно меньше площади др. электрода.

Семейство вольтамперных хар-к поляр-ого преобр-ния при различных концентрациях ионов в р-ре представл. собой полярограмму, причем потенциалы, при которых выделяются ионы, зависят от их концентрации.

Действие электролитических преобр-лей основано на зав-ти эл. Сопротивления электролита от его концентрации и применяется для измерения концентрации р-ра. Зависимость электр. проводимости р-ра от концентрации электролитов в определенном диапазоне концентраций однозначно м. служить для опред-ния концентрации р-ров. Удельная электропров-ть электролитов опред-ся:

f-коэфф-т, зависящий от электростатических сил межионых притяжений. c- конц-ция электролита. α- степень диссоц-ции

µ⁺,µ^- - подвижности ионов.

Преобр-ль представляет собой электрол. ячейку с двумя электродами. измерение проводимости осуществл-ся на переменном токе с≈ 700-1000 Гц, чтобы в процессе измерений не проводил электролиз.

Бевконтактные электролитические преобр-ли выполняют в виде тонкостенной стеклянной трубке, с электролитом, помещенной в электростатическое или электромагнитное поле.

Пеобр-ние концентрации р-ра в эл. сигнал происходит за счет изменения емкости (индуктивности) участка эл. цепи, в к-рую включена ячейка с р-ром.

Для кач-го и кол-го ан-за газовых сред также применяют разл. преобр-ли хим. пок-лей в эл. сигнал.