Analyser la structure de base et le principe de fonctionnement du ph-mètre
L'instrument de mesure du pH d'une solution est un acidimètre (également appelé pH-mètre), qui est conçu selon la définition pratique du pH. L'instrument de mesure de l'activité (concentration) de l'ion à mesurer dans la solution est un ionomètre. Parce que les compteurs d'acidité mesurent la force électromotrice entre les deux électrodes des batteries chimiques à haute résistance interne, leurs principes structurels sont fondamentalement les mêmes, et souvent le même instrument a plusieurs fonctions, qui peuvent mesurer le pH et le pX, et peuvent également mesurer les mV.
1. La structure de base de l'instrument :
Il existe de nombreux modèles de compteurs d'acidité et de compteurs d'ions utilisés dans les laboratoires, mais leurs structures se composent généralement de deux parties, à savoir le système d'électrodes et le millivoltmètre à haute impédance. L'électrode et la solution à tester forment une batterie primaire, et la différence de potentiel entre les électrodes est mesurée avec un millivoltmètre. Une fois la différence de potentiel amplifiée par un circuit amplificateur, elle est affichée par un ampèremètre ou un tube numérique. Selon les caractéristiques des électrodes en verre pH et de diverses électrodes sélectives d'ions (électrodes sélectives d'ions), les acidimètres et les ionomètres doivent avoir une impédance élevée, une polarité positive et négative et peuvent mesurer les ions positifs et négatifs de la solution de test ; l'instrument doit avoir mieux Par conséquent, dans la partie d'entrée de l'instrument, le circuit de la paire différentielle est composé de transistors à effet de champ à haute impédance d'entrée, et la source de courant constant composée de doubles triodes garantit que le point de fonctionnement de la paire différentielle est fixe réduire la dérive du signal ; l'instrument Il y a un circuit de filtre au milieu pour empêcher l'interférence des signaux à haute fréquence ; la fonction du réseau de compensation de température est d'empêcher que le signal de l'électrode ne soit affecté par les changements de température. L'ionomètre avec fonction de lecture directe de la concentration ajoute également un amplificateur anti-log, qui convertit la valeur pX en valeur de concentration de l'ion mesuré et l'affiche directement sur l'écran.
2. Le principe de fonctionnement de l'instrument
Dans la batterie chimique de l'acidimètre, l'électrode indicatrice est une électrode pH en verre et l'électrode de référence est une électrode au calomel saturé. Maintenant, le compteur d'acidité utilise principalement l'électrode composée de pH qui combine les deux ensemble.
Dans la batterie chimique de l'ionomètre, les électrodes indicatrices sont principalement diverses électrodes sélectives d'ions, et les électrodes de référence sont principalement des électrodes au calomel saturé. Les deux instruments fonctionnent sur le même principe. Pendant le processus de mesure, le signal potentiel généré par la batterie chimique de l'instrument entre dans le suiveur de source composé de paires différentielles pour la conversion d'impédance, et après qu'il devient un signal à faible impédance, il est entré dans la borne non inverseuse de l'opérationnel amplificateur par une résistance et amplifié par l'amplificateur opérationnel. Enfin, le signal de sortie passe à travers le bloc mV, le bloc pH et le bloc pX de l'instrument (le compteur d'ions à usage général a ces trois fonctions), puis passe à travers la grille du transistor à effet de champ du suiveur de source de le circuit de rétroaction et entre ensuite dans l'amplificateur opérationnel. La borne d'entrée inverseuse du circuit forme une rétroaction négative série de tension. Par conséquent, les signaux d'électrode amplifiés sont respectivement obtenus dans chaque engrenage d'entrée en phase mV, pH et pX. Dans le processus électrochimique, si la température change, le signal de sortie de l'amplificateur opérationnel sera corrigé après avoir traversé le réseau de compensation de température. En raison de la fonction du soustracteur, le signal d'électrode compensé en température est filtré. Toute partie entière qui satisfait la "valeur potentielle nominale" du modèle d'instrument est soustraite et affichée par le prolongateur d'autonomie. Toute valeur de mantisse inférieure à la "valeur de potentiel nominal" est égale à Affiché par l'en-tête de l'affichage
Caractéristiques du ph-mètre :
Le ph-mètre présente les avantages d'une haute précision, d'une grande fiabilité et d'une installation et d'une maintenance pratiques. Il est également sensible à la pollution et doit être calibré fréquemment. Généralement, il est calibré tous les mois à un mois et demi et l'électrode est remplacée tous les deux ans. Le verre de l'électrode de pH vieillira progressivement avec le temps, le gradient se détériorera et il faudra beaucoup de temps pour atteindre un potentiel stable. La durée de vie des électrodes générales peut atteindre deux ans. De plus, la température a également une grande influence sur le vieillissement, et le degré de vieillissement du stockage à 100 degrés Celsius pendant plusieurs semaines équivaut au degré de vieillissement du stockage dans la serre pour l'année suivante.
