Лабораторна робота №21
Мета: Навчитись вимірювати вміст солей у рідині за допомогою пристрою для вимірювання концентрації розчинених у воді солей.
Обладнання:
- Мультиметр М – 830В (DT – 830В)
- Пристрій вимірювання концентрації розчинених у воді солей
- Давач
- Посудина з рідиною.
Теоретичні відомості
Останнім часом у зв'язку з розвитком екології особливого значення набувають прилади для контролю чистоти біологічного середовища землі, води, повітря.
Різноманітність досліджуваних речовин, широкий діапазон вимірюваних концентрацій, складність і велика різноманітність умов вимірювання зумовили створення великої кількості найрізноманітніших методів і приладів для аналітичних вимірювань (аналізу хімічного складу і концентрації). Це електрохімічні, іонізаційні, теплові та термомагнітні, спектрометричні, а також комбіновані методи.
Для дослідження багатокомпонентних речовин найчастіше використовуються комбіновані методи, зокрема мас-спектрометричні, хроматографічні, широко застосовуються електрохімічні методи, до яких належать кондуктометричні, кулонометричні та полярографічні методи.
Пристрій, розширює можливості мультиметра М – 830В (DT – 830В), дозволяє вимірювати концентрацію розчинених у воді солей. За допомогою нього можна оцінити придатність питної води, якість дистильованої води, відрізнити справжню мінеральну воду від підробленої.
Основні технічні параметри:
напруга живлення - 3 V;
провідність вимірюваних розчинів – до 2000 мг/л;
струм споживання – 0,25 мА;
відносна похибка вимірювання – не більше 10 %.
Принцип роботи пристрою для вимірювання солей можна описати на основі структурної схеми рис.1.1
Пристрій складається з наступних основних блоків:
Ø Гальванічні елементи (2)
Ø Перетворювач полярності напруги
Ø Генератор різнополярних симетричних імпульсів
Ø Підсилювач
Ø Давач
Ø Температурний компенсатор
Ø Однополярний випрямляч
Ø RC фільтр
Ø Мультиметр
Живлення схеми здійснюється від двох гальванічних елементів по 1,5 В. Різнополярна напруга необхідна для того, щоб через електроди давача протікав змінний струм, тому напруга з гальванічних елементів поступає на генератор різнополярних симетричних імпульсів. Сигнал з перетворювача полярності напруги поступає на підсилювач. Підсилений сигнал живить давач концентрації розчинених у воді солей, який вміщує в собі температурну компенсацію. Вихідний сигнал з давача поступає на однополярний випрямляч та інвертований підсилювач. Після випрямлення та підсилення вимірювальний сигнал поступає через RC – фільтр на мультиметр, який включений в режим вимірювання постійної напруги 2000 mV. Значення, яке буде показувати вимірний прилад, буде вимірюватися в одиницях концентрації солі у досліджуваному розчині, яка пропорційна провідності розчину, тобто в mг/л.
Налагоджування пристрою
Пристрій не потребує налагодження. Єдине, що потрібно зробити – це підключити його до мультимера, включеного на позначці вимірювання напруги 2000мВ, і підстроюваним резистором R7 встановити нульове значення. Для перевірки до контактів датчика підключають резистор опором 1,5 кОм; мультиметр повинен показувати напругу біля 1000 мВ. При роботі з приладом потрібно пам’ятати що термістор володіє тепловою інерцією, тому відрахування показу можна тільки через 1… 1,5 хв після занурення датчика у воду (коли вони перестануть змінюватись).
Схема лабораторної роботи:
Хід роботи
1. Ознайомитись з принципом роботи пристрою.
2. Включити тумблер пристрою в положення “Вкл”.
3. Ввімкнути мультиметр в положення вимірювання напруги 2000 mV.
4. У вимірну ємність з досліджуваною рідиною занурити давач на 1-2 хв.
5. Провести вимірювання декількох рідин з різними концентраціями солей.
6. Дані занести в табл.1.
7. Вимкнути пристрій (переключити тумблер в положення “Викл”).
8. Зробити висновок.
Таблиця 1
| № досліду | Рідина | Покази вимірювання (mV,мг/л) |
| Дистильована вода | ||
| Вода питна | ||
| Мінеральна вода |
