МОНИТОРИНГ ФИЗИКОХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И СОСТАВА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СРЕД Прахова Марина Юрьевна Доцент кафедры АТМ 8-917-463-16-24 (WA, TG) Prakhovamarina@yandex.ru РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА Мониторинг физико-химических свойств и состава технологических сред в нефтегазовой промышленности : учебник / М. Ю. Прахова [и др.] ; УГНТУ, каф. АПП. - Уфа : Изд-во УГНТУ, 2011. - 234 с. Фарзане Н.Г.,Илясов Л.В. Технологические измерения и приборы. М.: Высшая школа, 1989. – 456 с. БАЛЛЬНО-РЕЙТИНГОВАЯ СИСТЕМА (бакалавриат) Вид работы Количество баллов за единицу Максимальное количество баллов Лабораторная работа 3 12 Контрольные работы №№ 1, 2 20 40 Перевод баллов в оценку Оценка % от максимального количества Баллы Отлично 88 45 Хорошо 75 39 Удовлетворительно 60 31 БАЛЛЬНО-РЕЙТИНГОВАЯ СИСТЕМА (специалитет) Вид работы Количество баллов за единицу Максимальное количество баллов Лабораторная работа 3 12 Контрольные работы №№ 1, 2 20 40 Выполнение и защита РГР 4 20 Перевод баллов в оценку Оценка % от максимального количества Баллы Отлично 88 63 Хорошо 75 54 Удовлетворительно 60 43 ПОНЯТИЕ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ КАЧЕСТВО ПРОДУКЦИИ – совокупность свойств, обуславливающих ее пригодность для каких-либо целей. ПОКАЗАТЕЛЬ КАЧЕСТВА – количественная характеристика одного или нескольких свойств, определяющих качество продукции. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА Измерительный Свойства Физические Расчетный Физико-химическое Экспертный свойство (ФХС) постоянно и не зависит от методов и средств измерения Показатель качества (ПК) зависит от Химические метода и средства измерения ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ АНАЛИЗЕ СОСТАВА ВИДЫ АНАЛИЗА И АНАЛИЗИРУЕМЫХ СМЕСЕЙ АНАЛИЗИРУЕМЫЕ СМЕСИ АНАЛИЗ БИНАРНЫЕ КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ МНОГОКОМПОНЕНТНЫЕ КАЧЕСТВЕННЫЙ ПСЕВДОБИНАРНЫЕ ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ Концентрация – доля какоголибо компонента в смеси i i i C C C i m i – плотность; μ – молекулярный вес КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ АНАЛИЗА МЕТОДЫ АНАЛИЗА ФИЗИЧЕСКИЕ БЕЗ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ АВ ХИМИЧЕСКИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ С ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАНИЕМ АВ ИЗБИРАТЕЛЬНЫЕ (СЕЛЕКТИВНЫЕ) ФИЗИЧЕСКИМ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ ХИМИЧЕСКИМ СТРУКТУРНАЯ СХЕМА АНАЛИЗАТОРА КАЧЕСТВА ПУ БПП БУ Анализируемое вещество Вспомогательное вещество ПУ – пробоотборное устройство БПП – блок пробоподготовки БА – блок анализа БУ – блок управления РУ – регистрирующее устройство БПД – блок передачи данных БА РУ БПД АНАЛИЗАТОРЫ НЕПРЕРЫВНОГО (АНД) И ЦИКЛИЧЕСКОГО (АЦД) ДЕЙСТВИЯ АЦД АНД УПП Д Анализируемое вещество Вспомогательное вещество УПП – устройство предварительного преобразования Д - детектор ДУ – дозирующее устройство ДУ УПП Д СПОСОБЫ ПОДКЛЮЧЕНИЯ АНАЛИЗАТОРА К ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУ ПОТОКУ 1 – технологический аппарат; 2 – анализатор; 3 – чувствительный элемент; 4 – байпасная линия; 5 – гидравлическое сопротивление; 6, 7 – побудитель расхода АНАЛИЗ СОСТАВА ГАЗОВ ГАЗОАНАЛИТИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ Газоанализатор (ГА) – это прибор, предназначенный для получения информации о значении концентрации измеряемого компонента или суммы таких компонентов в анализируемой газовой смеси. Топливо (горючий газ) Кислород Источник воспламенения Нижний (верхний) концентрационный предел взрыва или воспламенения (НКПВ, ВКПВ, НКПРП, ВКПРП) – наименьшая (наибольшая) концентрация горючих и взрывоопасных веществ в воздухе, в интервале которых могут произойти воспламенение или взрыв данной смеси от ее соприкосновения с источником воспламенения. КЛАССИФИКАЦИЯ ГАЗОАНАЛИЗАТОРОВ ПО КОНСТРУКТИВНОМУ ИСПОЛНЕНИЮ Портативный Переносной Стационарный КЛАССИФИКАЦИЯ ГАЗОАНАЛИЗАТОРОВ По числу определяемых компонентов По числу измерительных каналов По способу забора пробы Однокомпонентные Одноканальные Диффузионные (конвекционные) Многокомпонентные Многоканальные С принудительным забором КЛАССИФИКАЦИЯ ГАЗОАНАЛИЗАТОРОВ По выполняемым функциям Индикаторы, течеискатели Газосигнализаторы Газоанализаторы Системы контроля загазованности ТЕРМОКОНДУКТОМЕТРИЧЕСКИЕ ГАЗОАНАЛИЗАТОРЫ n λ см λ i Ci i 1 λ см λ ок Сок (1 Сок )λ нк , λ см λ нк Сок λ ок λ нк 2πlλ см t н t c Q , D ln d D ln d tн tc I 2 R 2πlλ см tн2 λ гс t н1 t с t с λ ас d = 0,02 … 0,05 мм λ ас n Ci λi 1 C H 2O i 1 Негорючие газы (СО2, SO2 и др.) Температура нагрева нити 50 – 100 0С 1 1 U K ( ) λ см λ в Диапазон измерений от 0 – 1 до 0 – 100% Класс точности 2,5 – 10 (увеличивается с уменьшением диапазона измерения) Время реакции 60 – 120 с СВОЙСТВА ТЕРМОКОНДУКТОМЕТРИЧЕСКИХ ГАЗОАНАЛИЗАТОРОВ Достоинства Недостатки Относительно низкая стоимость Низкая избирательность Отсутствие влияния анализируемых газов на срок службы сенсора Необходимость подготовки контролируемой среды Влияние температуры окружающей среды, колебания напряжения источника питания, наличия водяных паров ТЕРМОХИМИЧЕСКИЕ (ТЕРМОКАТАЛИТИЧЕСКИЕ) ГАЗОАНАЛИЗАТОРЫ t KQнС Горючие газы и пары Сигнализируемые значения: 5 – 50% НКВП для горючих газов и паров 5 – 20% НКВП для смесей водорода с воздухом Время реакции не более 30 с ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ 1 – спираль из платиновой проволоки диаметром 0,03 – 0,05 мм; 2 – шарик из оксида алюминия диаметром 1мм ; 3 – каталитический материал (например, смесь диоксида марганца и оксида меди) СВОЙСТВА ТЕРМОХИМИЧЕСКИХ ГАЗОАНАЛИЗАТОРОВ Достоинства Относительно низкая стоимость Недостатки Низкая избирательность Отравляемость и недолговечность сенсора Ограниченный диапазон измеряемых концентраций (не выносит перегрузки по измеряемому компоненту) Низкая чувствительность и быстродействие Обязательное присутствие кислорода в контролируемой атмосфере ОПТИЧЕСКИЕ ГАЗОАНАЛИЗАТОРЫ Закон Бугера - Ламберта - Бера I I 0 e CL I D ε CL ln 0 λ Iλ I0λ, Iλ – интенсивность монохроматического излучения с длиной волны λ на входе в поглощающий слой газа и после прохождения через него; ελ – коэффициент поглощения излучения определяемым компонентом на длине волны λ; С – концентрация определяемого компонента в газовой смеси; L – толщина поглощающего слоя СО, СО2, СН4, С2Н2, С3Н6 и др. Дифференциальная (двухканальная) схема измерения Диапазон измерений от 0 – 0,1 до 0 – 100% об. Класс точности 2,5 -10 (в зависимости от диапазона измерений). СВОЙСТВА ОПТИЧЕСКИХ ГАЗОАНАЛИЗАТОРОВ Достоинства Высокая чувствительность, селективность и быстродействие Широкий диапазон концентраций (от 0 - 10-4 % до 0 - 100 %) Долговечность (срок службы более 10 лет) Отсутствие необходимости в ежедневной калибровке Не отравляются повышенными концентрациями контролируемых и сопутствующих газов Могут функционировать в бескислородной среде Недостатки Относительно высокая стоимость ОПТИЧЕСКИЙ ИНФРАКРАСНЫЙ ГАЗОАНАЛИЗАТОР ОТКРЫТОГО ТИПА %НКПР/метр - это такие показания газоанализатора, которые имеют место при расположении источника и приемника на расстоянии 1 метр с концентрацией контролируемого компонента в промежутке, равной 1% НКПР Диапазон измеряемых концентраций от 0 до 100% НКПР/метр, абсолютная погрешность измерения: ≤ 2% НКПР/метр в диапазоне от 0 до 50% НКПР/метр ≤ 5% НКПР/метр в диапазоне от 50 до 100% НКПР/метр. ТЕРМОМАГНИТНЫЙ ГАЗОАНАЛИЗАТОР Магнитная восприимчивость П cK P RT 2 сК – постоянная Кюри; μ – молекулярная масса; Р и Т – абсолютное давление и температура; R – универсальная газовая постоянная Диапазоны измерений от 0-1 до 0-100 % об.; класс точности 2,5-5 (в зависимости от диапазона измерений); время реакции 120 с. МЕТОДЫ АНАЛИЗА МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СМЕСЕЙ Многопараметрические Разделения Метод различных свойств Хроматография Метод различных условий Масс-спектрометрия Метод преобразований МНОГОПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА Совокупные измерения, при которых осуществляется n-1 прямых измерений свойств n-компонентной анализируемой смеси U1 F1 (C1 , C 2 ,...,Ci ,...,C n ), C1 f1 ( U1 , U 2 ,...,U i ,...,U n 1 ), U 2 F2 (C1 , C 2 ,...,Ci ,...,C n ), C 2 f 2 ( U1 , U 2 ,...,U i ,...,U n 1 ), ............................................... ................................................ U n 1 Fn 1 (C1 , C 2 ,...,Ci ,...,C n ), C n 1 f n 1 ( U1 , U 2 ,...,U i ,...,U n 1 ), n C i 1 i 1 n 1 C n 1 Ci i 1 U1 ,…, U n-1 – сигналы средств измерений, используемых для прямых измерений средств АС; С1,..., Сn – концентрации компонентов АС РАЗНОВИДНОСТИ МНОГОПАРАМЕТРИЧЕСКИХ МЕТОДОВ Метод различных свойств Метод различных условий Метод преобразований СУЩНОСТЬ СУЩНОСТЬ СУЩНОСТЬ Состав определяется по результатам измерений нескольких (по числу компонентов) различных физико-химических свойств или параметров АС. Такими свойствами могут быть, например, плотность, вяз-кость, удельная электропроводность и т.п. Производится измерение одного и того же ФХС или параметра АС при нескольких (в зависимости от числа компонентов) условиях. Состав определяется путем измерений одного и того же ФХС или параметра смеси до и после ее нескольких (в зависимости от числа компонентов) преобразований, осуществляемых с помощью химических реакций. НЕДОСТАТОК Необходимость использования в составе измерительной установки различных по принципам действия и конструкциям анализаторов. ПРЕИМУЩЕСТВО Однородность анализаторов, эксплуатацию установки. используемых что упрощает измерительной ХРОМАТОГРАФИЯ ФИЗИЧЕСКАЯ СУЩНОСТЬ Разделение компонентов одной пробы за счет распределения компонентов между двумя фазами – неподвижной и подвижной НАЗНАЧЕНИЕ Идентификация компонентов пробы и определение их количест-венного содержания ВИДЫ Газовая (подвижная фаза - газ) и жидкостная (подвижная фаза - жидкость) ГАЗОВАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ АДСОРБЦИОННАЯ Неподвижная фаза – твердый сорбент Физическое явление – адсорбция, т.е. способность молекул на поверхности твердых тел притягивать и удерживать молекулы окружающей среды Область использования – анализ легкокипящих углеводородов РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНАЯ Неподвижная фаза – жидкость Физическое явление – абсорбция, т.е. растворение газа в жидкости Область использования – анализ тяжелых углеводородов ГАЗОАДСОРБЦИОННАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ 1 – нулевая линия, соответствующая прохождению через детектор чистого газа-носителя; Хроматограмма – зависимость сигнала детектора от времени 2, 3 – пики, полученные при регистрации сигнала во время выхода опреде-ляемого компонента. СХЕМА ГАЗОВОГО ХРОМАТОГРАФА ОСНОВНЫЕ УЗЛЫ ХРОМАТОГРАФА Блок подготовки газов Газы-носители: Азот; Водород; Гелий; Аргон; Углекислый газ на характеристики разделения компонентов АС в хроматографической колонке ГАЗ-НОСИТЕЛЬ ВЛИЯЕТ: параметры работы детектора ДОЗАТОРЫ Ручные дозаторы от 0,01 до 10 мл; 1 и 10 мкл Объем пробы находится в пределах от 0,5 до 20 см3 ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЕ КОЛОНКИ Газовая хроматография Жидкостная хроматография диаметр 2 - 4 мм длина 0,5 - 3 м диаметр 0,1 - 0,53 мм длина 10 - 100 м ДЕТЕКТОРЫ КАТАРОМЕТР Негорючие газы (СО2, SO2 и др.) Точность термостатирования ± 0,5 °С. ГН - водород или гелий Порог чувствительности 5·10-6 мг/мл газа, что в зависимости от АС соответствует (0,005...0,05)% компонента в пробе Интервал линейности примерно 1:105. ПЛАМЕННО-ИОНИЗАЦИОННЫЙ ДЕТЕКТОР (ПИД) 1 - миниатюрная горелка; 2 - камера сгорания; 3 – изолятор; 4 - распределитель для подачи воздуха; 5 - коллекторный электрод из платины или нихрома; 6 - электрическая нить накаливания ГН - аргон или азот Нижняя граница обнаружения органической примеси 10-12 г/с Интервал линейности 1:2·10-7. ДЕТЕКТОР ЭЛЕКТРОННОГО ЗАХВАТА Ионизация чистого ГН (азот, гелий) Появление свободных электронов и ионизационного тока Реакция свободных электронов с молекулами определенных типов с образованием стабильных анионов Источник излучения – титановая фольга с адсорбированным тритием Галогены, фосфор, сера, нитраты, свинец, кислород Уменьшение ионизационного тока ДЕТЕКТОР ПО ПЛОТНОСТИ QГ/QB=2...3 1 – измерительная камера; 2, 3, 4 – трубки; 5 - регистратор ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЙ ПИК КАЧЕСТВЕННЫЙ И КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ – сравнение КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ – расчет компонента по времени удерживания компонента с концентрации определяющему параметру образцовой хроматограммой соответствующего пика ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛНОТЫ РАЗДЕЛЕНИЯ ПИКОВ К – критерий разделения Ψ – степень разделения L K ; 0,5(1) 0,5( 2 ) h2 – высота пика вещества, имеющего меньшую концентрацию; hmin – высота общего минимума (h 2 h min ) ; h2 КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ ХРОМАТОГРАММ МЕТОД ВНУТРЕННЕЙ НОРМАЛИЗАЦИИ (получены пики всех компонентов смеси) Ci K i i 100% n K i 1 i i детектор имеет одинаковую детектор имеет различную чувствительность к анализируемым компонентам чувствительность к анализируемым компонентам ПОНЯТИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ТАРЕЛКИ В КОЛОНКЕ ИСТОЧНИКИ ПОГРЕШНОСТЕЙ В ГАЗОВОЙ ХРОМАТОГРАФИИ СТАДИЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И ВВОДА АНАЛИЗИРУЕМОЙ ПРОБЫ изменение состава смеси из-за испарения легколетучих компонентов при взятии пробы и ее хранении; загрязнение системы ввода остатками предыдущей пробы либо тяжелолетучими компонентами при повторяющемся анализе одной и той же смеси; потери легколетучих компонентов в результате испарения из рабочего органа системы ввода (иглы шприца, капилляров в барабане автоматического дозатора); изменение состава пробы вследствие химического превращения, каталитическим действием материалов конструкции системы ввода; вызванного неправильное определение количества пробы, что может привести к перегрузке колонки. СТАДИЯ ХРОМАТОГРАФИРОВАНИЯ взаимодействие анализируемого компонента с неподвижной фазой, приводящее к необратимой его сорбции или разложению; разложение компонента вследствие высокой температуры колонки, взаимодействия с примесями, находящимися в ГН; наличие сильноперекрывающихся пиков, вызванных удерживания анализируемого компонента и примеси; совпадением времен наличие утечек в газовой системе хроматографа; изменение температурных режимов детектора, колонки (отклонение температуры колонки на 1 К ведет к изменению концентрации в максимуме на 3-5%); нестабильность расхода ГН, влияющая не только на величину времени удерживания, но и на высоту и площадь пика; отклонения от заданного режима работы детектора (расходы газов, стабильность напряжения питания, фонового сигнала; постепенное "срабатывание" колонки, проявляющееся в уносе сорбента и приводящее к ухудшению разделения, появлению асимметрии формы и изменению параметров пиков; наличие в анализируемой пробе нерегистрируемого детектором компонента МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЯ Физический метод, основанный на измерении отношения массы заряженных частиц к их заряду m/z (масс-спектрометрия непосредственно детектирует сами частицы вещества на основании законов движения заряженных частиц материи в магнитном или электрическом поле) Ввод пробы ИОНИЗАЦИЯ СОРТИРОВКА ИОНОВ ПО МАССЕ ЭЛЕКТРОННАЯ ИОНИЗАЦИЯ ИОННЫЙ ИСТОЧНИК ABC e ABC 2e 1 - постоянный магнит; 2 - катод; 3 - выталкивающий электрод; 4 поток электронов; 5 - ловушка электронов; 6 - ионный луч; 7 – ввод анализируемого вещества СОРТИРОВКА ИОНОВ ПО ОТНОШЕНИЮ M/Z НЕПРЕРЫВНЫЕ МАСС-АНАЛИЗАТОРЫ ПУЛЬСОВЫЕ МАСС-АНАЛИЗАТОР С ОДИНАРНОЙ ФОКУСИРОВКОЙ S1 и S2 - щели источника и детектора ионов; ОAВ - область однородного магнитного поля Н, перпендикулярного плоскости рисунка; r - радиус центральной траектории ионов r 2U mn zH2 U - напряжение, ускоряющее ионы; mn масса иона; z - заряд иона; H напряженность магнитного поля МАСС-АНАЛИЗАТОР С ДВОЙНОЙ ФОКУСИРОВКОЙ ВРЕМЯ-ПРОЛЕТНЫЙ МАССАНАЛИЗАТОР S1 и S2 - щели источника и детектора ионов; 1 - конденсатор; 2 - магнит U – разность потенциалов; d – расстояние между сеткой и детектором; t – время пролета иона ХРОМАТО-МАСС-СПЕКТРОМЕТРЫ Цель - получение 3D данных, в которых интенсивность сигнала записана как функция времени (хроматографическая информация) и массы (спектроскопическая информация). ТРЕХМЕРНЫЕ ДАННЫЕ, ПОЛУЧЕННЫЕ В РЕЖИМЕ ПОЛНОГО СКАНИРОВАНИЯ НА СИСТЕМЕ ГХ-МС Идентификация неизвестных соединений путем библиотечного поиска Определение присутствия или отсутствия индивидуального соединения или групп соединений АНАЛИЗ СОСТАВА ЖИДКОСТЕЙ МЕТОДЫ АНАЛИЗА СОСТАВА ЖИДКОСТЕЙ Электрохимические методы •Основаны на изучении и использовании процессов, протекающих на поверхности электрода или в приэлектродном пространстве Оптические методы •Основаны на способности атомов и молекул вещества испускать, поглощать или рассеивать электромагнитное излучение Диэлькометрические методы •Основаны на изменении диэлектрической проницаемости жидкостей в зависимости от состава, в частности, содержания воды ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ Электрохимическая ячейка - система раствор электролита – электроды Аналитический сигнал - характеристика ячейки, зависящая от содержания определяемого компонента в исследуемом растворе (любой электрический параметр ячейки, функционально связанный с концентрацией анализируемого раствора, - например, потенциал, сила тока, сопротивление и др.) КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ПО ПРИРОДЕ АНАЛИТИЧЕСКОГО СИГНАЛА ПОТЕНЦИОМЕТРИЯ •измерение потенциала одного электрода относительно другого КОНДУКТОМЕТРИЯ •измерение сопротивления ячейки или электропроводности раствора КУЛОНОМЕТРИЯ •измерение количества электричества, пошедшего на окисление (или на восстановление) определяемого вещества в процессе электролиза ПОЛЯРОГРАФИЯ •измерение силы тока, проходящего через раствор, при наложении на электроды внешнего напряжения ЭЛЕКТРОГРАВИМЕТРИЯ •расчет содержания определяемого вещества по привесу электрода, т. е. по массе выделившегося на нем продукта электролиза ПОТЕНЦИОМЕТРИЯ (ИОНОМЕТРИЯ) Уравнение Нернста Eизм RT Е0 ln ах nF E0 – стандартный потенциал (при концентрации определяемого иона 1 моль/л); R – газовая постоянная; T – температура электролита; n – заряд (валентность) иона; F – постоянная Фарадея (F = 96500 Кл/моль); ах – активность определяемых ионов. H 2 O [ H ] [OH ] Ионное произведение воды [H+]∙[OH-] = К Н 2О = 10-14 при 22 0С [ H ] K Н 2О 107 pH < 7 pH = 7 pH > 7 pH lg[ H ] 7 Кислая Нейтральная Щелочная ЭЛЕКТРОДЫ ДЛЯ ПОТЕНЦИОМЕТРИИ 1 - мембрана (сферическая, конусообразная или плоская) толщиной 0,06 - 0,1 мм, изготовленная из специальных сортов стекла; 2 - стеклянная трубка; 3 - вспомогательный электрод (контактный полуэлемент), серебряная проволочка, покрытая AgCl или AgBr; 4 - приэлектродная жидкость (раствор 0,1M НСl с кристаллами AgСl); 5 – пробка 1 - стеклянный корпус; 2 серебряный электрод; 3 - 3,5М раствор KCl; 4 - паста из кристаллов AgCl; 5 - эластичные резиновые мембраны ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭДС ЭЛЕКТРОДНОЙ СИСТЕМЫ 1- измерительный электрод; 2 - сравнительный электрод; 3 - гальваническая ячейка; 4 – усилитель с высоким входным сопротивлением; 5 - вторичный прибор; I – унифицированный ток КОНДУКТОМЕТРИЯ КОНДУКТОМЕТРИЯ - методы, в которых измеряют электропроводность электролитов По наличию контакта с жидкостью По частоте напряжения питания Контактная Низкочастотная (менее 105 Гц) Бесконтактная Высокочастотная (до 1000 Гц и 105 – 108 Гц) КОНДУКТОМЕТРИЧЕСКАЯ ЯЧЕЙКА К 0 К * Rя Uпит Rш [K] = м-1 χ0 - удельная электропроводность анализируемого раствора; χ - электропроводность ячейки; Rя S = 1 см2 Rм Rя – сопротивление ячейки, под которым понимается сопротивление жидкости, заполняющей межэлектродное пространство ВИДЫ КОНТАКТНЫХ КОНДУКТОМЕТРИЧЕСКИХ ЯЧЕЕК Уменьшение влияния поляризации электродов Уменьшение влияния электромагнитных наводок КОНТАКТНЫЕ ЯЧЕЙКИ БЕСКОНТАКТНЫЕ КОНДУКТОМЕТРЫ Тр1 – возбуждающий трансформатор Тр2 – измерительный трансформатор ОПТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА Рефрактометры - преломления т.е. света, для анализа способность используется света явление изменять свое направление при переходе из одной среды в другую вследствие различия их оптических свойств. Колориметры - измерение основано на поглощении или рассеивании светового потока, проходящего через жидкость. Турбидиметры - измеряющие концентрацию по интенсивности света, прошедшего через слой дисперсной системы. Нефелометры - измеряющие концентрацию по интенсивности рассеянного дисперсной системой света. Рефрактометры явление полного внутреннего отражения света в оптической призме, находящейся в контакте с жидкостью Положение границы раздела между светом и тенью коэффициент преломления коэффициент материала оптической преломления призмы и исследуемого раствора исследуемого раствора длина волны излучения источника света
