.
Для промышленно выпускаемых кондуктометров постоянная ячейки (или датчика) обычно измеряется в заводских условиях. Конструкции используемых в практикуме кондуктометров и кондуктометрических ячеек описаны ниже.
Мост постоянного тока. Для измерения электропроводности часто используют косвенный метод, состоящий в сравнении неизвестного сопротивления Rx с образцовыми точно известными сопротивлениями. Суть метода проще объяснить на примере моста постоянного тока (рис. 3), который чаще используется для измерения сопротивления образцов с электронной проводимостью, например, металлов. К одной из диагоналей моста (АС) подводится напряжение, другая диагональ подключается к нуль-индикатору, например, гальванометру. Ток в измерительной диагонали (BD) будет равен нулю, если потенциалы в точках B и D одинаковы. Такое состояние моста называется балансом. Легко показать, оно достигается при условии
R1 × R3 = R2 × Rx.
Рис. 3. Мост постоянного тока
Часто используется симметричная схема моста, когда два сопротивления берутся постоянными и равными друг другу R3 = R2. При этом баланс моста достигается, когда R1 = Rх. В качестве плечей моста применяют магазины сопротивлений, обеспечивающие быстрый набор сопротивления любой величины в пределах от 0.1 до 105 ом, а также образцовые катушки сопротивления.
Мост переменного тока используется для измерения сопротивления растворов электролитов. Он отличается от моста постоянного тока следующими особенностями. Мост питается переменным напряжением частотой от одного до сотен килогерц (в практикуме принято использовать частоту 1 кгц). В качестве нуль-индикатора применяют осциллограф, или специальный осциллографический индикатор баланса моста. В общем случае необходимо балансировать мост, как по активной составляющей сопротивления, так и по реактивной (ёмкостной) составляющей. При полном равновесии моста на экране осциллографа наблюдается горизонтальная прямая, а при разбалансе моста – эллипс. Мостовые схемы чаще используют в метрологических лабораториях, где проводится поверка и аттестация оборудования и калибровочных растворов.
Кондуктометр переменного тока. Основным прибором, используемым в настоящее время в нашем практикуме является кондуктометр «Анион-4120», выпускаемый новосибирской фирмой «Инфраспак Аналит». Несмотря на некоторые недостатки, этот прибор позволяет с приемлемой точностью измерять электропроводность растворов. Он состоит из основного блока с жидкокристаллическим дисплеем и выносного датчика, который опускают в исследуемый раствор (рис. 4).
Рис. 4. Внешний вид кондуктометра «Анион-4120»
Для проверки кондуктометра можно измерить удельную электропроводность стандартных растворов KCl (0.1 н и 0.01 н) и сравнить показания прибора со справочными данными.
В кондуктометре реализован прямой метод измерения электропроводности, основанный на измерении тока, протекающего через раствор и разности потенциалов между электродами. Постоянная ячейки (датчика) заранее измерена и занесена в память микропроцессора. Предусмотрен автоматический выбор одного из четырех диапазонов измерения, индикация измеренного значения удельной электропроводности или концентрации раствора, а также измерение и индикация температуры раствора. Прибор имеет «блокнот» для записи результатов измерений (до 99), запись результатов измерения может производиться автоматически через заданное время. После окончания опыта содержимое блокнота может по кабелю передаваться в компьютер и в дальнейшем обрабатываться стандартными средствами «Windows». Для передачи данных служит программа связи «Dcom.exe», её иконка находится на рабочем столе компьютера. С подробным описанием кондуктометра можно ознакомиться по ходу выполнения работы.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.