Практичне заняття

Тема роботи: «Знайомство з будовою і принципом роботи рН-метра (йономіра)»

Мета роботи: ознайомитись з будовою, принципом роботи, порядком роботи з приладом; навчитися проводити дослідження за допомогою рН-метра

Обладнання та матеріали:

1. рН – метр (йономір);

2. схема зовнішнього вигляду йономіра;

3. елементарна схема йономіра;

4. схема підставки в зборі

Вимоги щодо виконання практичної роботи: ознайомитися з теоретичним матеріалом теми за рекомендаційною літературою і даною інструкцією, виконати завдання та оформити звіт

Теоретичні основи

Визначення активної реакції води (розчину) зводиться до визначення рН. Дія потенціометра ґрунтується на тому, що коли платиновий або скляний електрод знаходиться у водні і занурений в рідину з наявністю водневих йонів, то між рідиною і електродом виникає різниця потенціалів. Величину потенціалу електрода можна виміряти, якщо включити цей електрод в ланцюг з іншим електродом порівняння (каломельним), потенціал якого відомий. Електрометричний метод зводиться до визначення електрорушійної сили (ЕРС), яка виникає між електродом, зануреним в досліджуваний розчин. і електродом порівняння. За допомогою потенціометра можна проводить вимірювання рН в межах від 0 до 13 зі скляним і хінгідродним електродами.

Прилад складається із потенціометра, підсилювача, сухого елемента, що живить потенціометричну сітку, нормального елемента і електродного пристрою. До приладу додають електроди: платиновий, каломельний і скляний. Існують інші типи приладів, які використовують для визначення рН розчинів. Їх називають рН – метрами, йономірами, але всі вони працюють за одним і тим же принципом, що і потенціометр.

Дана рекомендація розглядає універсальний йономір ЕВ – 74.

УНІВЕРСАЛЬНИЙ ЙОНОМІР ЕВ – 74 (рис. 1) призначається для визначення в комплекті з йоноселективними електродами активності одно- та двовалентних аніонів і катіонів (величини рХ) у водних розчинах, а також для вимірювання окисно – відновних потенціалів (величини Еh) в цих же розчинах.

Приладом можна проводити вимірювання як методом відбору проб, так і безпосередньо в лабораторних установках.

Рис. 1. Потенціометричні вимірювання

1 – рН-метр; 2 – скляний електрод; 3 – хлор срібний електрод; 4 – досліджуваний розчин

Деякі технічні характеристики

Межі вимірювання величини рХ перетворювачем від – 1 до + 19 з діапазонами:

1 – 4 рХ

4 – 9 рХ

9 – 14 рХ

14 – 19 рХ

Межі вимірювання величини рХ йономіром і вид йона визначаються типом застосованого вимірювального електрода, що входить до комплекта.

Межі вимірювання величини Еh (е.р.с.) перетворювачем від – 100 до +1200мВ і від + 100 до –1900 мВ.

Системи зі скляними вимірювальними електродами в режимі вимірювання рХ застосовуються для вимірювання рН, р а, рК тощо. Мембранні електроди – для р I, р Cl, р CN тощо.

Будова і принцип роботи

Для вимірювання активності одно- і двовалентних йонів, в тому числі і Н , в розчинах використовується електродна система з йоноселективними вимірювальними електродами і перетворювач.

Електрорушійна сила електродної системи залежить від активності відповідних йонів у розчині.

Значення рХ визначається вимірюванням е.р.с. електродної системи за допомогою перетворювача, шкала якого проградуйована в одиницях рХ.

Рис. 2. Перетворювач (вигляд спереду):

1-показуючий прилад; 2-кнопки вибору роду роботи; 3-вимикач мережі; 4-лампочка індикації включення; 5-кнопки вибору діапазону вимірювання; 6-ручки оперативного управління; 7-резистори заводської настройки; 8-коректор нуля; 9-передня панель

Робота йономіра ґрунтується на претворенні е.р.с. електродної системи на постійний струм, що пропорційний вимірюваній величині. Дане перетворення здійснюється високоомним перетворювачем автокомпенсаційного типу. Схему перетворювача вказано на рис. 2.

Рис. 3. Елементарна схема рХ-метра

1-вимірювальний електрод, 2-допоміжний електрод; 3-аналізуючий розчин; 4-підсилювач