Kako izmjeriti vodootpornost? Ovo pitanje mogu postaviti ljudi u različitim situacijama. Ovaj članak će raspravljati o tome kako to učiniti u okruženju garaže.

Pitanje se nekima može učiniti trivijalnim. Što je, kažu, ovo - uzeo sam ohmmetar, tester (ili multimetar s funkcijom mjerenja otpora), stavio elektrode u vodu i mjerio (nešto tamo).

Usput, prema GOST-6709-72 "Destilovana voda. Tehnički podaci"Električna vodljivost destilirane vode nije veća od 5 * 10 -4 S / m = 5 * 10 -4 (Ohm * m) -1. Ponekad se mjeri u μS / cm: 5 μS / cm.

Moram reći da će ohmmetar bez sumnje dati neke indikacije. Ali hoće li one odražavati stvarnu vrijednost vodootpornosti veliko je pitanje. Najvjerojatnije će to biti samo besmislen skup brojeva na ekranu multimetra (tester).

Neki su zbunjeni destilirana voda I kemijski čista voda(destilat visok stupanjčistoća). Dakle, ovo je, općenito govoreći, malo Različite stvari. Zapravo, sjećate se kako se dobiva takozvana "destilirana voda"? Tako je – uz pomoć destilatora. Na primjer, obični kućanski destilator jednostavno NE MOŽE proizvesti kemijski čistu vodu. Za dobivanje potonjeg potrebna je skupa oprema ili posebne metode čišćenja. Ponekad se destilirana voda uvjetno naziva kemijski čistom.
"Obična" destilirana voda je vodič električne struje (iako ima prilično visok električni otpor). Dok kemijski čista voda- ovo (međutim, sudeći po veličini njegovog električnog otpora, onda bi ga trebalo pripisati, možda, poluvodičima). Točnije, zna i dirigirati struja zbog prisutnosti OH - iona u njemu, kao i H + (točnije, H 3 O + - tzv. hidronijevih iona), budući da su njegove molekule, uostalom, sposobne disocirati. No njegov će električni otpor biti veći u usporedbi s otporom "običnog" (na primjer, dobivenog na kućnom destilatoru, iako industrijska proizvodnja) destilirana voda. Jer udio disociranih molekula u kemijski čistoj vodi vrlo je malen, barem na sobnoj temperaturi. Stoga se ruski GOST-6709-72 "Destilirana voda. Specifikacije" posebno odnosi na "običnu" destiliranu vodu. Nije kemijski čist.

Zašto bi moglo postojati potreba za mjerenjem vodootpornosti kod kuće?

Činjenica je da danas mnogi ljudi vode brigu o svom zdravlju. Trude se što manje razgovarati na mobitel (a ako i pričaju, onda svakako SAMO hands-free, nema tu bluetootha, osim, naravno, ako je razgovor pitanje života i/ili smrti, kada bez štete za tijelo, posebno , mozak i oči, nema načina da to učinite - na primjer, hitan poziv na 02, 03 itd. - kada u blizini nema hands-free uređaja), držite se podalje od mikrovalnih pećnica koje rade, jedite ispravno (košer ) hranu, živjeti na sigurnim (ne nužno udobnim, ali, naime, sigurnim) mjestima, baviti se sportom itd. Vječni " " (a i samo ... kako to reći) ponekad se prema ovakvom stanju odnose s "humorom" (točnije, s glupošću, konkretnije). No, nema sumnje da je to osobna stvar "optimista" (ili "pesimista"). Razgovor ćemo voditi za one koji su pobornici zdravog načina života (i samo za njih; govornici raznih kalibara mogu mirno preskočiti ovaj materijal).

Konkretno, govorimo o čistoj vodi za piće. Nije tajna da je u posljednjih 20-30 godina voda za piće na mnogim mjestima pokvarena. Na primjer, u našem gradu Ufi, "doprinos" ovom pitanju (za južni vodoopskrbni sustav grada) daje zloglasna tvornica Kronospan. I nemaju svi priliku nositi vodu s povoljnih mjesta.

Što kažeš na kupnju vode?

Neki radije kupuju vodu... No, gdje je jamstvo da kupljena voda zaista zadovoljava otisnuti (na papiru ili polietilenskoj foliji... ili čak na ogradi) "certifikat kvalitete"? Mi smo, na primjer, u prodaji u Ufi sreli "destiliranu" (sudeći po natpisu na naljepnici boce) vodu namijenjenu za ulijevanje u akumulatore automobila, koja ima otpor ... više od 4 (!!) puta manji od propisanog GOST .

Pa, savršeno dobro razumijete ŠTO se kasnije dogodilo s onim akumulatorima čiji su vlasnici ulili takvu vodu u njih (ja sam je upravo izlio u kanalizaciju) ... I koliko je žalosnih (ili čak zlonamjernih) kasnije izliveno na internetu na raznim automobilističkim forumima riječi o tome što, kažu, kakve "nekvalitetne" baterije trenutno rade. Ali, dobro, što je tu je - baterija. Pa, pomislite, polako se pokvario od polivanja tako "destiliranom" vodom. Ovo nije tako zastrašujuće: vrijedi platiti 3 ... 15 tisuća rubalja. (po cijenama s kraja 2016.) i - novi akumulator u vašim rukama (ako govorimo o običnom akumulatoru automobila). Ovo je sranje. Ali ljudsko zdravlje je mnogo važnije. Zdravlje nikako nije automobilski akumulator, koji je, zapravo, običan komad željeza.

Ili kupiti destilator?

Stoga ljudi koji se u nešto razumiju kupuju destilatore za sebe. Da, kako biste kod kuće proizvodili pitku vodu za svoju obitelj. Štoviše, ne oni koji predstavljaju spremnik (koji stoji na plinskom štednjaku) s cijevima i zavojnicom ... - ovo je već prošlo stoljeće. A - ozbiljan, tvornički, s elektroničkom kontrolom, hlađenjem itd. Na primjer, postoji uspješno iskustvo u kupnji i korištenju destilatora Durastil (usput, dobra stranica; kako autor prikladno primjećuje, dok se ljudi svađaju je li destilirana voda korisna ili ne za piće, ima malo ili puno kisika u njemu i sl. jednostavno ga pije dugi niz godina i osjeća se odlično, što od srca želi i svima ostalima). Samo nemojte misliti da ovdje reklamiramo kućanske destilatore. Ne, ovo nije reklama.

Kako izmjeriti vodootpornost

Dakle, ako osoba postavi cilj: piti samo dobru, čistu (destiliranu) vodu, odmah se postavlja pitanje: kako kontrolirati stupanj te čistoće? Kako se uvjeriti da je voda stvarno destilirana, a ne, recimo, lažna? Na primjer, to se može učiniti mjerenjem njegovog električnog otpora. Naravno, u idealnom slučaju potrebna je kemijska pa čak i spektrometrijska analiza mase, ali to je u redu. Jer, što je veći električni otpor, to je manje nečistoća sadržano u vodi.

Ovdje, naravno, možete ići na dva načina. Prvi je kupnja tvornice mjerač otpora tekućine. Što, usput, može pružiti dobru uslugu ako stalno kupujete (ili proizvodite) destiliranu (ili pročišćenu) vodu, tj. postoji potreba za čestim mjerenjima. Međutim, prije svega, to je financijski trošak. Drugo, dodatni prostor koji će ovaj uređaj zauzeti, ležeći negdje na polici ili u ormaru u stanu. Treće, ovaj uređaj, kao i svaki drugi, mora se povremeno provjeravati (kako bismo bili sigurni da pokazuje stvarnu, stvarnu vodootpornost i da ne nosi nikakve gluposti). Vjerujte mi na riječ da su sve vrste "kineskih" uređaja, čak iu novom stanju, sposobne pokazati vrlo fantastične rezultate mjerenja (u obliku tehničkog humora). O onima koji su bili u upotrebi da i ne govorimo. Na primjer, internet je pun informacija o tome kako su ljudi kupovali te "kineske" uređaje, tamo nešto mjerili i onda, nakon objave rezultata, bili dobar izvor šale za druge. Stoga, iskreno, takve uređaje tretiramo s ozbiljnim predrasudama. Bit će pouzdanije i točnije - napraviti vlastitu, domaću izradu. Barem ćete znati ŠTO mjerite i ČEMU rezultati mjerenja odgovaraju.

Drugi način je mnogo jednostavniji: možete izmjeriti otpor vode koristeći, doslovno, improvizirane materijale i, vjerojatno, svaka osoba koja poštuje sebe ima uređaj kao što je tester ili ohmmetar (dobro, naravno, arapski šeici, Bill Vrata tamo ... nije potrebno imati takav uređaj ... takav je sasvim dovoljan da živite u palačama sa masivnim smaragdnim stupovima uokvirenim zlatom, pijete najčišću vodu na zemlji itd., ali ovo nije o njima , ali o svima ostalima). Istina, trebali biste malo razumjeti što radite. Ali – vrlo je lako.

Malo teorije o električnom otporu tekućine

Dakle - kako izmjeriti otpor vode (kao i svake druge tekućine)? Prvo, teorija. Otvaramo, na primjer, udžbenik o općoj fizici (Sivukhin D.V. Elektrika: Udžbenik.-2. izdanje, Rev.-M .: Nauka. Glavno izdanje fizičke i matematičke literature, 1983.-(opći tečaj fizike) .- 688s.). I - divimo se formuli (46.5):

R je otpor vodljivog medija,
- dielektrična konstanta medija (voda),
- specifična električna vodljivost medija,
C je kapacitet elektrode.
Indeksi "1" i "2" odnose se na prvu odnosno drugu (mjernu) elektrodu.

Ova formula je napisana u Gaussovom sustavu jedinica (zažalit ćemo neke čitatelje i nećemo objašnjavati o kakvom se sustavu radi). Ovdje je ista formula, pretvorena u uobičajeni, poznati SI sustav (standardni sustav jedinica - to jest onaj koji koristi velika većina ljudi ... iako, molba programerima: nemojte brkati ovaj sustav s C programski jezik):

8,854 * 10 -12 F / m - električna konstanta. Neki ljudi to nazivaju konstantnom vakuumskom permitivnošću.

Oni. ovdje je stvar u kapacitetima (a time i obliku) elektroda s kojima će se vršiti mjerenja. Idealan slučaj su koncentrične sfere; nešto lošije, ali također nije loše - dugi koaksijalni cilindri. Međutim, kod kuće je obje vrste elektroda teško napraviti (dobro, barem problematično). Da, i izborno.

Najjednostavnija opcija koja se lako može implementirati kod kuće su dvije proširene linearne elektrode (drugim riječima, dvije relativno duge tanke žice) koje se nalaze na određenoj udaljenosti jedna od druge.

Dakle, znajući kapacitet mjernih elektroda i pod pretpostavkom da je okolina u blizini prve i druge elektrode ista, kao i činjenicu da su elektrode iste, moguće je odrediti električni otpor medija (u ovom slučaju slučaj, tekućina - voda). U ovom slučaju formula će imati jednostavniji oblik:

C je kapacitivnost DVIJE elektrode (tj. kapacitivnost kondenzatora koji čine dvije identične elektrode). Nadamo se da čitatelji znaju da postoji kapacitivnost kondenzatora (koji sadrži najmanje dvije elektrode - obloge), a ponekad postoji i kapacitivnost JEDNE, zasebno uzete, elektrode. To su različite stvari.

Ako su elektrode dvije identične žice, njihov se kapacitet može napisati kao formula (26.9) (pretvorena u SI sustav):

Ln - prirodni logaritam,
l je duljina žice uronjene u tekućinu, m,
h - udaljenost između žica, m,
a je polumjer žice, m.

Ova je formula točna pod sljedećim uvjetima:

L >> h >> a

Činjenica je da ako se ti uvjeti ne poštuju, rubni efekti će imati značajan učinak, što će iskriviti rezultate proračuna, a stvarna vrijednost kapaciteta C može se (značajno) razlikovati od izračunate vrijednosti. Osim toga, gornja formula je izvedena uz pretpostavku prisutnosti beskonačnog (po veličini) vodljivog medija. Ako su dimenzije potonjeg (definirane, na primjer, kao ukupne dimenzije posude u kojoj se nalazi voda) konačne, tada će formula dati približnu vrijednost kapacitivnosti C.

Zamjenom ove formule u izraz za otpor R dobivamo:

Kao što vidite, dielektrična konstanta medija se smanjila; to znači da njegov električni otpor ne ovisi o permitivnosti.

Prepišimo posljednju formulu u obliku koji je prikladniji za praktičnu upotrebu:

Što dobivamo? Ako je vrijednost poznata električni otpor(u Ohmima), dobivenih tijekom mjerenja (ommetrom, testerom ili sličnim) pomoću dvije tanke, duge, udaljene elektrode uronjene u medij (vodu), tada se iz ove formule može odrediti njegova električna vodljivost. Kao što vjerojatno već znate, električni otpor tekućina(voda, na primjer) se ne izražava u Ohmima, već u Ohm*m. Za razliku od linearno produženih (žica) metala, poluvodiča. U skladu s tim, električna vodljivost tekućine mjeri se u (Ohm * m) -1.

Stoga nam ova formula daje vrlo jednostavan način određivanja električna vodljivost vode radi naknadne usporedbe s normativnom vrijednošću. Za to je potrebno samo odrediti parametre elektroda i posude u kojoj se nalazi tekućina (voda). Dakle, dogovorili smo se da tako bude

l >> h >> a

Oni. duljina elektroda mora biti mnogo veća od udaljenosti između njih; a potonji je pak puno veći od polumjera svake od elektroda. U našoj praksi, na primjer, korišteni su sljedeći parametri:

L=10 cm
h=1…2 cm
a=0,1 cm.

Možete, naravno, koristiti i adekvatnije vrijednosti.

Dimenzije posude koja sadrži ispitnu tekućinu moraju biti najmanje manje od gornjih vrijednosti. Naravno, što su veći, to će rezultati mjerenja biti točniji. U našoj praksi, zadovoljavajući rezultati dobiveni su korištenjem konvencionalne staklene posude kapaciteta 0,7 litara.

Pažnja: staklenku je potrebno vrlo pažljivo prati kada je u pitanju mjerenje električnog otpora destilirana voda!! Pranje, odnosno, potrebno je tekućinom čiji ćete otpor mjeriti, tj. čista, destilirana voda, Bože sačuvaj, bez ikakvih deterdženata. Inače je vjerojatno da će adsorbirane nečistoće koje ostanu na stijenkama staklenke otići u otopinu i nećete mjeriti otpor destilirane vode, već, grubo rečeno, slane vode, koja će uključivati ​​deterdžente.

Sada - o materijalu elektroda. Činjenica je da ako uzmete elektrode od obične bakrene, željezne (ili, ne daj Bože, aluminijske) žice, postoji jamstvo da će se u vrlo kratkom vremenu njihov električni potencijal promijeniti (kao rezultat elektrokemijskih procesa) i, sukladno tome, mjeren pomoću ohmmetra otpor će biti, blago rečeno, neprikladan. Stoga su, naravno, idealno potrebne elektrode od platine ili platine. Ali gdje ih možete nabaviti? I onda – koji je smisao ovakvih kućnih “pothvata”? Uostalom, lakše je kupiti gotov uređaj nego nabaviti platinske elektrode. Ali, na sreću, nije sve tako teško.

Ako platina nije dostupna, poslužit će i pozlaćena. U najgorem slučaju, sasvim su prikladni poniklani, kromirani, nehrđajući čelik (na primjer, odgovarajuće igle za pletenje promjera 1 ... 2,5 mm). Ako u blizini nema kromiranih (niklanih) igala za pletenje, u najgorem slučaju možete kupiti par elektroda za zavarivanje od nehrđajućeg čelika promjera 2 ... 2,5 ... 3 mm. Potpuno ih očistiti od topitelja, lagano izbrusiti grubim, a zatim finim brusnim papirom. Ili upotrijebite žicu od nehrđajućeg čelika. Nadamo se da će čitatelji znati koristiti čeljust i moći odrediti promjer žice, igle za pletenje itd. A moći će odrediti i njihovu duljinu – onu koja će tijekom procesa mjerenja biti uronjena u tekućinu (vodu).

Čini se da je s mjerenjima sve jasno. Izvadimo negdje čistu (!) Staklenu posudu od 0,7 l (ili bolje - 1 ... 2 ... 3 l), izvadimo i dva komada odgovarajuće žice malog promjera. Zatim ulijte ispitnu vodu u staklenku. Uronimo ova dva komada žice (elektrode) tamo na istu dubinu, postavljajući ih na dovoljnoj udaljenosti jedan od drugog (ne manje od 4 ... 5 polumjera žice). Taj razmak mora biti točno poznat, stoga je preporučljivo elektrode najprije pričvrstiti nečim što nije vodljivo (npr. uvući ih u dvije tanke plastične ploče). Zatim spojimo tester (ohmmetar) na elektrode i mjerimo, očitavamo njegova očitanja (u ohmima). Nakon toga preračunavanjem utvrđujemo vrijednost električne vodljivosti vode izraženu u (Ohm * m) -1.

Što kaže GOST

Sada ostaje samo usporediti s GOST-om i provjeriti koliko je čista (kvalitativno destilirana) testirana voda. Kako ne bismo bili neutemeljeni, pogledajmo što GOST 6709-72 "Destilirana voda. Specifikacije" regulira za nas. Dakle, u stavku "1. Tehnički zahtjevi" možete pročitati: Specifična električna vodljivost na 20 ° C: ne više od 5 * 10 -4 Sm / m. Vi i ja vrlo dobro znamo da je 1 cm (Siemens) = 1/om. Oni. specifično električna vodljivost destilirane vode treba biti 5 * 10 -4 (Ohm * m) -1.

Usput, zanimalo bi nas koliko je vrijednost blizu ovog GOST parametra za destilirana voda proizvode destilatori (Durastil, kao i drugi, uključujući kućne filtere). A što je s "destilnim aparatima za mjesečinu"? Ako je netko mjerio neka nam javi rezultate.

Što u praksi

Naša praksa pokazuje sljedeće. Električna vodljivost tzv "destilirana voda za automobilske baterije (proizvodnja - Ufa) bio je 24,5 * 10 -4 (Ohm * m) -1, tj. gotovo 4 puta više od norme. Usput, okus takve vode ostavljao je dojam bunara, ali uopće nije destiliran. Ako je netko probao, zna: destilirana voda ima neobičan gorak okus. Dok voda iz dobrog bunara ima okus "meke". Vjerojatno takav "destilirana voda dobiven je na nekvalitetnom, istrošenom filtru.

Električna vodljivost vode dobivene osmotskom filtracijom (korišten je kućni filtar koji je radio 3 godine u stanu od dvije osobe) bila je 18,7 * 10 -4 (Ohm * m) -1. Nažalost, marka filtra je nepoznata. No, u svakom slučaju, radi se o filteru koji spada u popularnu kategoriju.

Voda dobivena kućnim ciklusom "zamrzavanje - odmrzavanje" (o tome će možda biti posebna rasprava) pokazala je električnu vodljivost od 9,3 * 10 -4 (Ohm * m) -1. Oni. ova vrijednost vodljivosti vrlo je blizu odgovarajućeg GOST parametra. Električna vodljivost vode iz slavine bila je 125,3*10 -4 (Ohm*m) -1. To znači da kod kuće zamrzavanjem - odleđivanjem vode možete pripremiti potpuno čistu vodu, prikladnu i za piće i za tehničke svrhe, na primjer, za iste baterije. Osim toga, to znači da je gornja metoda sasvim prikladna za ekspresnu dijagnostiku električne vodljivosti vode.

Osnovne informacije. Mjerenje specifične električne vodljivosti vodenih otopina postalo je rašireno u laboratorijskoj praksi, s automatskom kemijskom kontrolom vodnog režima parnih elektrana, učinkovitosti postrojenja za obradu vode i industrijskih izmjenjivača topline i drugih instalacija, kao i raznim pokazateljima kvalitete. karakteriziranje kemijsko-tehnoloških procesa.

Tehnička sredstva namijenjena mjerenju specifične električne vodljivosti vodenih otopina obično se nazivaju konduktometrijski analizatori tekućina. Ljestvica sekundarnih instrumenata tekućih konduktometara (laboratorijskih i industrijskih) za mjerenje električne vodljivosti graduirana je u jedinicama siemens po centimetru ili mikrosiemens po centimetru naziva se fiziološka otopina. Ljestvica sekundarnih instrumenata solomjera baždarena je prema (za uvjetni sadržaj ovih soli u otopini) u sljedećim jedinicama: miligram po kilogramu mikrogram po kilogramu ili miligram po litri i mikrogram po litri Tekući konduktometri koji se koriste za mjerenje koncentracije otopina soli, kiselina, lužina, itd., često se nazivaju koncentratori. Ljestvica sekundarnih uređaja koncentratora kalibrirana je kao postotak vrijednosti masene koncentracije. Konduktometrijski analizatori tekućina također se koriste kao signalni uređaji.

Uz povećane zahtjeve za kvalitetom napojne vode, pare i kondenzata, potrebno je mjeriti male vrijednosti električne vodljivosti, ne veće od 5-b

Mjerenje električne vodljivosti vodenih otopina obično se provodi pomoću elektrodnog konduktometrijskog mjernog pretvornika, koji se sastoji od dvije elektrode,

nalazi se u posudi u koju ulazi kontrolirana vodena otopina. Dizajn ovih pretvarača i mjerni krugovi koji se koriste za tekuće konduktometre razmatraju se u nastavku. Za mjerenje električne vodljivosti otopina također se široko koriste tekućinski konduktometri bez elektroda.

Električna vodljivost je recipročna vrijednost otpora:

Ovdje, električna vodljivost otpornost, Ohm-cm, određeno izrazom

gdje je električni otpor fiksnog volumena otopine s koncentracijom C između metalnih elektroda, Ohm; efektivni presjek otopine kroz koji teče struja, udaljenost između elektroda, vidi

Prema jednadžbi (22-2-2), izraz (22-2-1) postaje:

gdje je električna vodljivost fiksnog volumena otopine, Ohm; konstanta pretvarača elektrode,

Iz izraza (22-2-3) imamo:

Za pretvarače s jednostavnom konfiguracijom elektroda, konstanta se može odrediti izračunom. Ako pretvarač ima složena struktura, tada se konstanta određuje eksperimentalno.

Treba napomenuti da na temelju proučavanja specifične električne vodljivosti nismo u mogućnosti međusobno usporediti vrijednosti električne vodljivosti otopina ovisno o njihovoj koncentraciji. To postaje moguće uvođenjem koncepta ekvivalentne električne vodljivosti. Kohlrausch je ekvivalentnu električnu vodljivost nazvao količinom

gdje je ekvivalentna električna vodljivost, Cm-eq; je ekvivalentna koncentracija otopljene tvari, .

Vrijednost električne vodljivosti otopina ne ovisi samo o ekvivalentnoj koncentraciji i ekvivalentnoj električnoj vodljivosti, već i o stupnju elektrolitičke disocijacije otopine.

Stoga, u općem slučaju, kada se sve molekule nisu raspale na ione, za električnu vodljivost dobivamo sljedeću jednadžbu:

Ovdje je stupanj elektrolitičke disocijacije, tj. omjer broja disociranih molekula elektrolita prema ukupnom broju otopljenih molekula. Elektroliti su tvari čije vodene otopine provode struju (soli, lužine i kiseline). Stupanj elektrolitičke disocijacije a ovisi i o prirodi otopljene tvari i o koncentraciji otopine. Brojčana vrijednost a raste s razrjeđivanjem otopine. Ovisno o stupnju elektrolitičke disocijacije, elektroliti se dijele na jake (klorovodične, sumporne, dušična kiselina, lužine, gotovo sve soli) i slabe (na primjer, organske kiseline). Za jake elektrolite, koji se u vodenim otopinama pri niskim koncentracijama gotovo potpuno razgrađuju na ione, vrijednost a uzima se jednaka jedinici.

Riža. 22-2-1. Ovisnost električne vodljivosti vodenih otopina određenih tvari o njihovoj koncentraciji pri 18 °C.

Jednadžba (22-2-6) može se predstaviti na sljedeći način:

gdje je pokretljivost kationa, odnosno aniona,

Pokretljivosti iona umnožak su njihove apsolutne brzine i Faradayeva broja

Električna vodljivost vodenih otopina u složenoj je ovisnosti o koncentraciji otopine. Na sl. 22-2-1 prikazane su ovisnosti specifične električne vodljivosti vodenih otopina pojedinih tvari o njihovoj koncentraciji. Iz ovog grafa je vidljivo da nedvosmislen odnos između električne vodljivosti otopine i koncentracije postoji samo ako se mjerenja električne vodljivosti provode u području relativno niskih koncentracija. Koncentracije otopljenih tvari, koje je potrebno odrediti pri praćenju kvalitete pare, kondenzata, napojne i kotlovske vode, odgovaraju početnim presjecima prikazanim na sl. 22-2-1 krivulje, gdje električna vodljivost kontinuirano raste s povećanjem koncentracija.

Pri mjerenju električne vodljivosti parnog kondenzata i napojne vode, koji su vodene otopine s vrlo niskom koncentracijom soli, stupanj elektrolitičke disocijacije može biti

uzeti jednako jedan. U ovom slučaju, pojednostavljena jednadžba može se koristiti za određivanje električne vodljivosti

Ovdje je ekvivalentna električna vodljivost pri beskonačnom razrjeđivanju, koja je dana izrazom

gdje su pokretljivosti kationa odnosno aniona pri beskonačnom razrjeđivanju otopine (za .

Date su vrijednosti i temperaturni koeficijenti pokretljivosti iona koji odgovaraju temperaturi od 18 °C. Pri mjerenju specifične električne vodljivosti vodenih otopina obično se kao normalna (početna) uzima temperatura za koju se navode podaci o električnoj vodljivosti.

Pri mjerenju električne vodljivosti potrebno je uzeti u obzir učinak temperature otopine na očitanja uređaja, budući da se s promjenom temperature otopine za 1 ° C njezina električna vodljivost mijenja za. očitanja instrumenta.

Ovisnost električne vodljivosti vodenih otopina o temperaturi pri malim odstupanjima od 18 ° C izražava se formulom

Na temperaturi koja se razlikuje od 18 ° C za 10-25 ° C ili više, potrebno je koristiti jednadžbu

Gdje temperaturni koeficijent vodljivost prema formuli

Ovdje su temperaturni koeficijenti pokretljivosti kationa i aniona

Temperaturni koeficijent električne vodljivosti, prema Kohlrauschu, povezan je s koeficijentom omjerom

Ovisnost električnog otpora fiksnog volumena otopine između elektroda pretvornika o temperaturi malo različitoj od 18 ° C izražava se formulom

Na temperaturi koja se razlikuje od 18 ° C za 10-25 ° C ili više, trebali biste koristiti jednadžbu

Pri praćenju vodnog režima elektrana koncentracija soli obično se izražava u miligramima po litri ili mikrogramima po litri, au gornjim jednadžbama koristi se ekvivalentna koncentracija. Te se koncentracije preračunavaju prema formuli

gdje je ekvivalentna koncentracija, C-koncentracija, ekvivalentna masa iona otopljene tvari, prema formuli

Ovdje je prikazana ekvivalentna masa kationa i aniona otopljene tvari (npr. Vrijednosti ekvivalentnih masa iona tvari koje se susreću pri mjerenju električne vodljivosti vodenih otopina dane su u.

Gore je navedeno da se kalibracija tekućih konduktometara (mjera soli) provodi prema, tj. uvjetnom sadržaju ove soli u otopini. To je zbog činjenice da među raznim solima sadržanim u kondenzatu pare i napojnoj vodi generatora pare, natrijev klorid ima prosječnu električnu vodljivost.

Električna provodljivost Vodena otopina pri niskim koncentracijama i na početnoj temperaturi C se može odrediti uzimajući u obzir izraze (22-2-8), (22-2-9) i (22-2-16) prema jednadžbi

Zamjenom vrijednosti u ovaj izraz, dobivamo:

Tekući konduktometri (mjerači soli) obično se kalibriraju na normalnoj temperaturi. Za pretvorbu u vrijednost temperature, možete koristiti formulu (22-2-10)

Zamjenom vrijednosti u ovu jednadžbu dobivamo:

Električni otpor fiksnog volumena otopine pretvarača pri njegovoj niskoj koncentraciji i na temperaturi od C može se odrediti uzimajući u obzir izraze (22-2-3) i (22-2-20) formulom

U parnom kondenzatu i napojnoj vodi parogeneratora, osim male količine soli, obično su prisutni otopljeni plinovi - amonijak i ugljikov dioksid te hidrazin. Prisutnost otopljenih plinova i hidrazina mijenja električnu vodljivost kondenzata i napojne vode, a očitanja tekućinskog konduktometra (solomjera) ne odgovaraju jednoznačno uvjetnom sadržaju soli, odnosno vrijednosti suhog ostatka dobivenog isparavanjem. kondenzata ili napojne vode. To dovodi do potrebe da se isprave očitanja instrumenta ili da se koristi dodatni uređaj za uklanjanje otopljenih plinova i hidrazina iz uzorka.

Dodatni uređaj u obliku otplinjača za uklanjanje otopljenih plinova iz uzorka ne isključuje učinak na očitanja hidrazinskog konduktometrijskog analizatora. Trenutno korišteni filtar ispunjen kationskim izmjenjivačem marke omogućuje uklanjanje utjecaja amonijaka i hidrazina na očitanja uređaja.

Elektrodni konduktometrijski pretvarači. Za laboratorijska istraživanja izrađuju se elektrodni pretvarači za mjerenje električne vodljivosti otopina razna rješenja i za tehnička mjerenja. Mjerenja u laboratorijskim uvjetima vrše se na izmjeničnu struju. Pritom treba napomenuti da konduktometrijska metoda mjerenja na izmjeničnoj struji ostaje općeprihvaćena u svakodnevnoj laboratorijskoj praksi. Tehnička mjerenja električne vodljivosti otopina pomoću elektrodnih pretvarača obično se provode na izmjeničnoj struji frekvencije 50 Hz.

Uređaj, dimenzije, a time i konstanta elektrodnih pretvarača uvelike ovise o izmjerenoj vrijednosti električne vodljivosti otopine. U tehničkim mjerenjima najčešći su pretvarači s cilindričnim koaksijalnim i manjim dijelom s ravnim elektrodama. Uređaj pretvarača s cilindričnim koaksijalnim elektrodama shematski je prikazan na sl. 22-2-2. Pretvarač prikazan na Sl. 22-2-2, a, vanjska cilindrična elektroda također je njegovo tijelo. Drugi pretvarač (slika 22-2-2, b) također ima cilindrične koaksijalne elektrode, ali se one nalaze u čeličnom kućištu, na koje je zavarena jedna elektroda. Ovaj pretvarač

koristi se u mjeračima soli TsKTI s koncentratorima male veličine. Otplinjeni i obogaćeni uzorak, koji ima stalnu temperaturu blizu 100 °C, ulazi u pretvarač kroz lijevi priključak iz koncentratora. Shema uređaja pretvarača s ravnim elektrodama prikazana je na sl. 22-2-3. Značajka pretvarača prikazanog na sl. 22-2-3 leži u činjenici da površine njegovih elektroda i efektivni presjek otopine kroz koju teče struja nisu isti.

Riža. 22-2-2. Uređaj pretvarača s cilindričnim koaksijalnim elektrodama. 1 - stezaljke za spajanje žica; 2 - elektrode; 3 - čelično kućište; 4 - izolatori.

Riža. 22-2-3. Pretvarač s ravnim elektrodama. 1 - kućište pretvarača; 2 - stezaljke za spajanje žica; 3 - elektrode.

Osim razmatranih elektrodnih pretvarača protoka, oni su također potopnog tipa, izravno uronjeni u cjevovod s tekućinom, čija se električna vodljivost (ili koncentracija) mora kontrolirati. Elektrode pretvarača za tehnička mjerenja izrađene su od nehrđajućeg čelika, a elektrode pretvarača za laboratorijska ispitivanja otopina elektrolita izrađene su od platine. Kako bi se smanjila polarizacija elektroda, presvučene su slojem platinaste crne boje. Posude ovih pretvarača obično su od stakla. Dimenzije posuda biraju se ovisno o očekivanoj vrijednosti električne vodljivosti ispitivane otopine.

Na elektrodama pretvarača u kontaktu s otopinom odvijaju se složeni elektrokemijski procesi. Prostor između elektroda popunjava se kod mjerenja električne vodljivosti vodenih otopina s medijem s visokom vrijednošću dielektrične konstante. Iz tih razloga, fiksni volumen otopine između elektroda pretvarača, kada se mjeri na izmjeničnoj struji, predstavlja složeni električni otpor - kombinaciju aktivnih

i kapacitivne komponente. Ekvivalentni električni krug elektrodnog pretvarača, uzimajući u obzir elektrodne procese, prikazan je na sl. 22-2-4. Elektrodni procesi uključuju proces elektrolize otopine kada kroz nju prolazi električna struja i proces stvaranja dvostrukog električnog sloja na granici medija "metal elektrode - otopina". Do stvaranja dvostrukog električnog sloja dolazi zbog djelovanja vanjskog električno polje, nejednakost kemijskih potencijala metalnih iona elektroda i iona u otopini te specifična adsorpcija iona i polarnih molekula. U krugu izmjenične struje, električni dvostruki sloj je ekvivalentan električnom kapacitetu. Električni kapacitet dvostrukog sloja ne ovisi o frekvenciji napona napajanja i funkcija je koncentracije i veličine potencijala primijenjenog na elektrode.

Riža. 22-2-4. Ekvivalentni električni krug elektrodnog pretvarača.

Ekvivalentni električni krug procesa polarizacije predstavljen je u općem slučaju nelinearnim aktivno-kapacitivnim otporom, koji se naziva Faradayeva impedancija. Jedan od modela ekvivalentnog kruga definiran je izrazom

gdje je konstanta, Ohm - kutna brzina, rad/s Pri izvođenju tehničkih mjerenja nastoji se izraditi takav dizajn elektrodnog pretvarača da njegov ukupni otpor bude određen aktivnim otporom fiksnog volumena otopine između elektroda, te utjecajem elektrokemijskih procesa i reaktivne komponente električnog otpora zbog ovih procesa bile bi zanemarive. Ako su ti uvjeti zadovoljeni uz traženu aproksimaciju, tada se električni otpor fiksnog volumena otopine između elektroda pretvornika određuje prema izrazu (22-2-3) sljedećom formulom:

Riža. 22-2-5. Pojednostavljeni ekvivalentni električni krug elektrodnog pretvarača.

Razmotrimo pojednostavljeni ekvivalentni električni krug pretvarača elektrode, koji ne uzima u obzir učinak elektrolize. U ovom slučaju, impedancija pretvarača će se odrediti, kao što slijedi iz kruga prikazanog na sl. 22-2-5, dvoslojnim kapacitetima na elektrodama aktivnim električnim otporom otopine između elektroda i kapacitetom koji ranžira taj otpor. Kapacitet se može nazvati "konstruktivnim". Treba napomenuti da voda ima veliku vrijednost relativne permitivnosti u usporedbi s drugim tekućinama (za kondenzat pri čemu je potrebno uzeti u obzir kapacitet između elektroda.

Koristeći poznatu relaciju koja određuje modul kapacitivnosti, moguće je provesti kvalitativnu analizu utjecaja kapacitivnih komponenti i frekvencije na modul impedancije pretvarača.

Pod pretpostavkom da djelatni otpor ne ovisi o frekvenciji napona na elektrodama, lako je vidjeti da s povećanjem relativnog utjecaja dvostrukog sloja kapacitivnost na ukupni modul otpora opada, a "konstruktivni" kapacitet raste. Može se pokazati da je relativni učinak kapacitivnosti praktički neovisan o obliku elektroda, njihovom međusobnom

mjesto i udaljenost između njih. Doista, konstrukcijske promjene utječu gotovo jednako na aktivni otpor pretvarača i vrijednost kapacitivnosti. Stupanj utjecaja kapacitivnosti dvostrukog sloja može se promijeniti konstruktivnim metodama. S povećanjem površine elektroda pretvarača, povećava se kapacitet dvostrukog sloja, a smanjenje površine efektivnog presjeka otopine kroz koju prolazi struja dovodi do povećanja aktivnog otpora. rješenja. Relativni utjecaj kapacitivnosti dvostrukog sloja smanjen je u usporedbi s pretvaračem, u kojem su područje elektroda i efektivni presjek otopine isti.

Da bi se smanjio učinak na točnost mjerenja električne vodljivosti otopina elektrodne polarizacije, koriste se pretvarači s četiri elektrode, na primjer, u konduktometrijskim analizatorima za čiste vodene otopine koriste se pretvarači tipa s rasponom mjerenja. Dvije elektrode ovog pretvarača su strujne, napajane izmjeničnim naponom kroz veliki granični otpor, a druge dvije, smještene između njih, su potencijalne. U tom slučaju napon izmjeren na potencijalnim elektrodama jednoznačno određuje koncentraciju kontrolirane otopine i ne ovisi o djelomičnoj polarizaciji strujnih elektroda.

Riža. 22-2-6. Shematski dijagram elektrodnog pretvarača s temperaturnom kompenzacijom.

Metode temperaturne kompenzacije i tipični mjerni krugovi konduktometrijskih analizatora. Kompenzacija temperature provodi se uz pomoć dodatnih elemenata u krugu pretvarača elektrode ili u mjernom krugu tekućeg konduktometra, koji smanjuju utjecaj odstupanja temperature otopine od 20 ° C na očitanja instrumenta. Automatska temperaturna kompenzacija ne uklanja u potpunosti utjecaj temperature otopine na očitanja instrumenta, što predstavlja velike poteškoće, ali ga značajno smanjuje.

Od metoda koje se koriste za automatsku temperaturnu kompenzaciju u tekućinskim konduktometrima, najčešće se koristi elektrodni pretvarač s temperaturnom kompenzacijom, čiji je krug prikazan na sl. 22-2-6. Krug temperaturne kompenzacije elektrodnog pretvarača čine otpornici spojeni paralelno i u seriju s otporom otopine. Otpor otopine s otpornikom ima negativan, a otpornik spojen u seriju ima pozitivan temperaturni koeficijent električne otpornost. Otpornik je izrađen od manganinske žice, a otpornik od bakrene žice. Žica od nikla ili platine ponekad se koristi za izradu otpornika. Otpornik, izveden slično senzornom elementu otpornog termometra, nalazi se u unutrašnjosti

elektroda pretvarača (slika 22-2-2, a). Otpornik spojen paralelno s otporom otopine linearizira ovisnost i ujedno smanjuje temperaturni koeficijent reduciranog otpora, čime se stvaraju povoljniji uvjeti za korištenje kompenzacijskog otpornika.

Riža. 22-2-7. Ovisnost impedancije kruga pretvarača o koncentraciji C za temperature od 18 i 35 ° C.

Izračun parametara kruga temperaturne kompenzacije obično se provodi iz uvjeta pune temperaturne kompenzacije za dvije zadane koncentracije i određene temperature odabrane uzimajući u obzir moguća odstupanja temperature otopine od ovog slučaja, mjerenja koncentracije (električne vodljivosti) moraju biti provodi se u rasponu od do, jer pogreška kada se temperatura otopine promijeni izvan granica ovog intervala može biti veća nego unutar njega (slika 22-2-7).

Impedancija strujnog kruga pretvarača u odnosu na priključke A do B (vidi sl. 22-2-6) pri koncentraciji otopine C i njezinoj temperaturi određena je izrazom

Ovdje, kao iu sljedećim jednadžbama, indeksi pokazuju na koju se koncentraciju otopine i temperaturu odnose razmatrane veličine (otpor električna vodljivost električna vodljivost). Uvjet za potpunu temperaturnu kompenzaciju svodi se na jednakosti

U posljednja dva izraza, temperaturni koeficijent otpora bakra, koji odgovara 0 ° C. Prilikom izračunavanja parametara kruga temperaturne kompenzacije, uzima se za mjerenje električne vodljivosti (slanosti) vodenih otopina pri niskim koncentracijama, vrijednosti ​​od kojih su četvrti krak mosta); asinkroni reverzibilni motor; sinkroni motor. Otpornici su izrađeni od manganinske žice. Otpornik se koristi za uspostavljanje potrebnog raspona promjene otpora pri mjerenju električne vodljivosti otopine od početne do konačne vrijednosti ljestvice, što omogućuje korištenje komercijalno dostupnih automatskih uravnoteženih KSM2 mostova bez promjene reohorda i pojačala.

Riža. 22-2-8. Shematski dijagram tekućeg konduktometra koji koristi elektrodni pretvarač (slika 22-2-2, 6).

Razmatrani mjerni krug mosta sekundarnog instrumenta tekućeg konduktometra također se može koristiti za mjerenje električne vodljivosti vodenih otopina s elektrodnim pretvaračem s temperaturnom kompenzacijom (vidi sl. 22-2-6), ako je spojen na stezaljke umjesto pretvarača Tekući konduktometri s takvim elektrodnim pretvaračem, proizvođača Tulenergo, koriste se u termoelektranama za mjerenje električne vodljivosti kemijski demineralizirane vode. Ovi tekućinski konduktometri koriste elektrodne pretvarače s temperaturnom kompenzacijom od 15 do 35°C protočnog i uronjenog tipa. Instrumenti imaju specifično područje mjerenja električne vodljivosti od 0,04 do 20°C.

Razmotrite metodu temperaturne kompenzacije pomoću termistora uključenog u mjerni krug automatike

uravnoteženi most tekućinskog konduktometra (slika 22-2-9). Ovdje je pretvarač ED elektrode uključen u krug mjernog mosta sekundarnog uređaja, kao na sl. 22-2-8. U ovom slučaju, smanjeni otpor pretvarača i termistora sa shuntom uključenim u susjedne krakove mosta imaju negativan temperaturni koeficijent otpora. Treba napomenuti da je za termistor, ovisnost, kao i za nelinearnu

Riža. 22-2-9. Shematski dijagram tekućinskog konduktometra koji koristi termistor za temperaturnu kompenzaciju.

Prilikom mjerenja vodljivosti, termistor je na istoj temperaturi kao otopina uzorka, budući da je obično montiran unutar kućišta transmitera. Točnost temperaturne kompenzacije bit će određena stupnjem dosljednosti između temperaturnih koeficijenata termistora s šantom i smanjenog otpora pretvarača

Razmatrana temperaturna kompenzacija uz pomoć termistora uključenog u krug mjernog mosta koristi se u primijenjenim konduktometrijskim analizatorima tekućina.

Temperaturna kompenzacija također se može provesti korištenjem dodatne elektrode pretvornika, koja je napunjena vodenom otopinom koja ima temperaturni koeficijent otpora blizak temperaturnom koeficijentu analizirane otopine. U ovom slučaju radni i kompenzacijski pretvarač uključeni su u susjedne krakove mjernog kruga mosta. U tom slučaju, kompenzacijski pretvarač se izvana ispire analiziranom otopinom i ima istu temperaturu s njom. Ova metoda temperaturne kompenzacije nije široko korištena, budući da se svojstva otopine u kompenzacijskom pretvaraču mijenjaju tijekom vremena.

Automatski uravnoteženi mostovi, dizajnirani za rad u kombinaciji s pretvaračima elektroda, mogu biti opremljeni dodatnim uređajem za signalizaciju (regulaciju) graničnih vrijednosti električne vodljivosti vodenih otopina elektrolita.

Uz razmatrane analizatore tekućina s elektrodnim pretvaračima, dostupan je i konduktometrijski analizator.

Klasa točnosti 5 AK, razvijen od strane SKB AP, s istosmjernim izlaznim signalom. Ovaj konduktometrijski analizator, opremljen filtrom ispunjenim kationskim izmjenjivačem marke, dizajniran je za mjerenje specifične električne vodljivosti vodenih otopina na temperaturi od 30-40 °C te prisutnost mineralnih nečistoća, amonijaka i hidrazina. Kao sekundarni uređaj, automatski miliampermetar KSU2 s mjernim rasponima

Dobar dan
Recite mi, postoji li neka teoretska metoda za određivanje vodljivosti vode s otopljenim spojevima u njoj, ako je poznata početna vodljivost vode i točan kvantitativni sadržaj spojeva otopljenih u vodi.

Hvala unaprijed!

Točan izračun specifične električne vodljivosti provodi se prema posebnim empirijskim formulama pomoću kalibriranih otopina kalijevog klorida s poznatom vrijednošću električne vodljivosti. Izmjerena vrijednost obično se prikazuje pomoću Siemensove mjerne jedinice, 1 cm obrnuto od 1 ohma. Štoviše, za slanu vodu rezultati istraživanja prikazani su u S/m, a za slatku vodu - u μS/metar, odnosno u mikrosiemensima. Mjerenje električne vodljivosti vodenih otopina daje za destiliranu vodu SEC vrijednost od 2 do 5 μS/metar, za atmosferske oborine vrijednost je od 6 do 30 ili više μS/metar, a za slatke riječne i jezerske vode u onim područjima gdje je zračni okoliš jako onečišćen, SEC vrijednost može varirati unutar 20-80 μS/cm.

Za približnu procjenu SEC-a može se koristiti empirijski utvrđeni omjer ovisnosti SEC-a o sadržaju soli u vodi (mineralizacija):

UEP ( µS/cm ) = sadržaj soli (mg / l) / 0,65

To jest, da bi se odredio SEC (µS/cm), sadržaj soli (slanost vode) (mg/l) se dijeli s faktorom korekcije od 0,65. Vrijednost ovog koeficijenta varira ovisno o vrsti vode u rasponu od 0,55-0,75. Otopine natrijevog klorida bolje provode struju: sadržaj NaCl (mg/l) = 0,53 µS/cm ili 1 mg/l NaCl daje električnu vodljivost od 1,9 µS/cm.

Za približan izračun SEC-a sadržajem soli u vodi (mineralizacija) možete koristiti sljedeći grafikon (slika 1):

Riža. 1. Grafikon ovisnosti SEC o sadržaju soli u vodi (mineralizacija).

UEC se također mjeri pomoću posebnog uređaja - konduktometra, koji se sastoji od platinastih ili čeličnih elektroda uronjenih u vodu, kroz koje prolazi izmjenična struja frekvencije od 50 Hz (u niskomineraliziranoj vodi) do 2000 Hz ili više (u slanoj vodi). se prolazi, mjerenjem električnog otpora .

Načelo rada konduktometra temelji se na izravnoj ovisnosti električne vodljivosti vode (jakosti struje u stalnom električnom polju koje stvaraju elektrode uređaja) o broju spojeva otopljenih u vodi. Širok raspon odgovarajuće opreme sada vam omogućuje mjerenje vodljivosti gotovo svake vode, od ultračiste (vrlo niske vodljivosti) do zasićene kemijskim spojevima (visoke vodljivosti).

Konduktometar se čak može kupiti u trgovinama za kućne ljubimce, a moguće su i kombinacije takvog uređaja s pH metrom. Osim toga, takav se uređaj može kupiti u uredima i tvrtkama koje prodaju opremu za istraživanje okoliša www.tdsmeter.ru/com100.html.

Obrtnici koji dobro znaju koristiti lemilo mogu sami napraviti uređaj za mjerenje električne vodljivosti koji je dizajnirao I.I. Vanyushin. (Časopis "Ribarstvo", 1990., br. 5, str. 66-67. Osim toga, ovaj uređaj i metode njegove kalibracije detaljno su opisani u vrlo korisnoj knjizi "Moderni akvarij i kemija", autori I.G. Khomchenko, A.V. Trifonov, B. N. Razuvaev, Moskva, 1997). Uređaj je izrađen na zajedničkom čipu K157UD2, koji se sastoji od dva operacijska pojačala. Na prvom se sastavlja generator izmjenične struje, na drugom pojačalo prema standardnoj shemi, iz kojeg se očitanja uzimaju digitalnim ili analognim voltmetrom (slika 2).

Riža. 2. Domaći konduktometar.

Kako bi se eliminirao utjecaj temperature, mjerenja električne vodljivosti vrše se pri konstantnoj temperaturi od 20 0 C, budući da vrijednost električne vodljivosti i rezultat mjerenja ovise o temperaturi, čim temperatura poraste za najmanje 1 0 C, izmjerena električna vodljivost se također povećava za približno 2%. Najčešće se preračunava u odnosu na 20 0 S prema tablici korekcije ili se na nju dovodi pomoću empirijskih formula.

Tablica korekcija za izračun UEP-a.

Temperatura, °C	Faktor korekcije	Temperatura, °C	Faktor korekcije	Temperatura, °C	Faktor korekcije

Izračun specifične električne vodljivosti vode u ovom slučaju provodi se prema formuli :

SEC \u003d C p / R

gdje je C p kapacitet senzora uređaja, ovisno o materijalu i dimenzijama elektroda i dimenzija cm-1, određuje se kada se uređaj kalibrira za otopine kalijevog klorida s poznatom vrijednošću električne vodljivosti; K - temperaturni koeficijent za dovođenje izmjerene vrijednosti pri bilo kojoj temperaturi na njezinu prihvaćenu konstantnu vrijednost; R - električni otpor vode izmjeren uređajem, u ohmima.

Uređaj mora biti kalibriran u vrijednostima otpora. Za kalibraciju se mogu preporučiti sljedeći otpori: 1 kOhm (vodljivost 1000 µS), 4 kOhm (250 µS), 10 kOhm (100 µS).

Da biste točnije odredili električnu vodljivost, morate znati konstantu posude za mjerenje CX. Da biste to učinili, pripremite 0,01 M otopinu kalijevog klorida (KCl) i izmjerite njen električni otpor R KCl (u kOhm) u pripremljenoj ćeliji. Kapacitet posude određuje se formulom:

C p \u003d R KC UEP KCl

gdje je SEC KC električna vodljivost 0,01 M otopine KCl na danoj temperaturi u µS/cm, dobivena iz korekcijske tablice.

Nakon toga, UEP se izračunava prema formuli:

UEP =C P (K T ) / R

gdje je C p - kapacitivnost senzora uređaja, ovisno o materijalu i veličini elektroda i dimenzija cm -1, određena kalibracijom uređaja za otopine kalijevog klorida s poznatom vrijednošću SEC; K t - temperaturni koeficijent za dovođenje izmjerene vrijednosti na bilo kojoj temperaturi na njezinu prihvaćenu konstantnu vrijednost; R - električni otpor vode izmjeren uređajem, u ohmima.

SEC slane vode obično se izražava u Sm/m (Sm je Siemens, recipročna vrijednost Ohma), slatke vode se izražava u mikrosimenima (µS/cm). SEC destilirane vode je 2-5 µS/cm, atmosferske oborine - od 6 do 30 µS/cm i više, u područjima s jako onečišćenim zrakom, riječnim i slatkim jezerskim vodama 20-800 µS/cm.

Normalizirane vrijednosti mineralizacije približno odgovaraju specifičnoj električnoj vodljivosti od 2 mS/cm (1000 mg/dm 3) i 3 mS/cm (1500 mg/dm 3) u slučaju i klorida (u smislu NaCl) i karbonat (u smislu CaCO 3 ). mineralizacija.

Čista voda, kao rezultat vlastite disocijacije, ima električnu vodljivost na 25 C jednaku 5,483 µS/m.

Za više informacija o metodama izračuna UEP-a pogledajte relevantne odjeljke naše web stranice.

dr.sc. O.V. Mosin

U nastavku su navedene metodičke metode za izračunavanje ukupne mineralizacije, ionske jakosti, tvrdoće i određivanja sadržaja sulfatnih iona u prirodnim i Otpadne vode sjekira u smislu specifične električne vodljivosti kao općeg pokazatelja njihove kvalitete.

Određivanje električne vodljivosti (L) vode svodi se na mjerenje njene recipročne vrijednosti - otpora (R) koji voda pruža struji koja kroz nju teče. Dakle, L \u003d 1: R, pa se stoga vrijednost električne vodljivosti izražava u recipročnim Ohmima, a prema modernoj SI klasifikaciji - u Siemensu (Sm).

Vrijednost specifične električne vodljivosti ostaje nepromijenjena unutar dopuštene pogreške (10%) u prisutnosti prirodnih i otpadnih voda različite prirode organski spojevi(do 150 mg/dm3) i suspendirane tvari (do 500 mg/dm3).

Za mjerenje specifične električne vodljivosti (xi) može se koristiti bilo koji konduktometar s rasponom od 1*10(-6) S/cm do 10*10(-2) S/cm.

1. DOBIVANJE I KONTROLA KVALITETE DESTILIRANE VODE

1.1. STANDARDI KVALITETE

U laboratorijima za kontrolu kakvoće prirodnih i otpadnih voda destilirana voda je glavno otapalo za pripremu reagensa, razrjeđivač ispitnih uzoraka, ekstraktant, a koristi se i za ispiranje laboratorijskog staklenog posuđa. Stoga, za uspješan rad bilo kojeg kemijskog analitičkog laboratorija, uz ispunjavanje uvjeta kao što su visoka kvalifikacija stručnjaka, dostupnost točnih provjerenih instrumenata, uporaba reagensa potrebnog stupnja čistoće, standardnih uzoraka i standardnih volumetrijskih posuda, veliku pozornost treba posvetiti kvaliteti destilirane vode, čiji fizikalni i kemijski parametri moraju biti u skladu sa zahtjevima GOST 670972 (vidi tablicu).

PROPISI

KVALITETA DESTILIRANE VODE PO

pH ¦ 5,4-6,6 ¦

Tvari koje reduciraju KMnO4 ¦ 0,08 ¦

Ostatak nakon isparavanja ¦ 5,0 ¦

Ostatak nakon kalcinacije ¦ 1,0 ¦

Amonijak i amonijeve soli ¦ 0,02 ¦

Nitrati ¦ 0,20 ¦

Sulfati ¦ 0,50 ¦

Kloridi ¦ 0,02 ¦

Aluminij ¦ 0,05 ¦

Željezo ¦ 0,05 ¦

Kalcij ¦ 0,80 ¦

Bakar ¦ 0,02 ¦

Olovo ¦ 0,05 ¦

Cink ¦ 0,20 ¦

Specifična električna vodljivost na 20 stupnjeva. C ne više od 5*10(-6)cm/cm

Ako su svi pokazatelji u skladu s utvrđenim standardima, tada je destilirana voda prikladna za korištenje u laboratorijskim istraživanjima, a njezina kvaliteta neće utjecati na mjeriteljske karakteristike analiza koje se provode u laboratoriju. Standardi za učestalost kontrole kvalitete destilirane vode nisu uspostavljeni.

1.2. PRIJEM I KONTROLA KVALITETE

Destilirana voda se dobiva u destilatorima raznih marki. Destilator je instaliran u zasebnoj prostoriji, čiji zrak ne smije sadržavati tvari koje lako apsorbira voda (para amonijaka, klorovodične kiseline i tako dalje.). Tijekom početnog pokretanja ili prilikom pokretanja destilatora nakon dugotrajnog čuvanja, uporaba destilirane vode dopuštena je tek nakon 40 sati rada destilatora i nakon provjere kvalitete dobivene vode u skladu sa zahtjevima GOST-a.

Ovisno o sastavu izvorne vode, može se dobiti destilirana voda različitih kvaliteta.

S visokim udjelom soli kalcija i magnezija u vodi, kamenac se formira na površini grijaćih elemenata, unutarnjih stijenki generatora pare i rashladne komore, zbog čega se pogoršavaju uvjeti izmjene topline, što dovodi do smanjenja produktivnost i smanjenje životnog vijeka destilatora. Kako bi se izvorna voda omekšala i smanjilo stvaranje kamenca, preporučljivo je koristiti uređaj u kombinaciji s magnetskim uređajem protiv kamenca ili kemijskim sredstvom za kondicioniranje vode (na bazi ionsko-izmjenjivačkih smola u natrijevom obliku), npr. stupanj KU-2-8chs.

Pitanje vremena periodičkog preventivnog pranja destilatora i uklanjanja kamenca odlučuje se empirijski, vodeći se podacima o kvaliteti destilirane vode tijekom periodičkog praćenja. Nakon čišćenja i pranja destilatora, destilirana voda se ponovno analizira za sve pokazatelje u skladu s GOST-om.

Sve rezultate analiza vode treba zabilježiti u dnevnik, gdje je istovremeno potrebno prikazati način rada destilatora. Analiza dobivenih rezultata omogućit će da se za svaku izvornu vodu utvrdi vlastiti način rada uređaja: razdoblje rada, razdoblje njegovog isključivanja radi preventivnog čišćenja, pranja, ispiranja itd.

Ako je voda s visokim sadržajem organska tvar, tada neki od njih mogu prijeći destilacijom u destilat i povećati kontrolnu vrijednost oksidabilnosti. Stoga GOST predviđa određivanje sadržaja organskih tvari koje reduciraju kalijev permanganat.

Da bi se destilirana voda oslobodila organskih nečistoća i poboljšala kvaliteta destilata, preporuča se koristiti kemijske uređaje za kondicioniranje vode s granuliranim sorbentom od brezovog aktivnog ugljena ili s makroporoznim granuliranim anionskim izmjenjivačem marke AV-17-10P.

Ako se u destiliranoj vodi nađu tvari koje reduciraju kalijev permanganat u koncentraciji većoj od 0,08 mg/dm3, potrebno je prije destilacije provesti sekundarnu destilaciju destilata uz dodatak 1% otopine KMnO4, brzinom od 2,5 cm3 na 1 dm3 vode. Ukupno vrijeme utrošeno na praćenje kvalitete destilirane vode za svih 14 pokazatelja navedenih u tablici je 11 sati radnog vremena analitičara (65 laboratorijskih jedinica). Određivanje specifične električne vodljivosti vode povoljno je u odnosu na vremenske troškove s tradicionalnom kemijskom analizom pri određivanju pojedinačnih pokazatelja, jer vrijeme utrošeno na njegovo određivanje nije više od 1 laboratorijske jedinice (10 minuta) i preporučuje se kao ekspresna metoda za kontrolu kvalitete destilirane vode.

Veličinom specifične električne vodljivosti moguće je karakterizirati ukupnu količinu komponenti preostale količine mineralnih tvari (uključujući nitrate, sulfate, kloride, aluminij, željezo, bakar, amonijak, kalcij, cink, olovo).

Ako je potrebno dobiti ekspresnu informaciju o sadržaju sulfatnih iona u vodi, potonji se može izračunati iz vrijednosti specifične električne vodljivosti i sadržaja hidrokarbonatnih i kloridnih iona (vidi odjeljak 2).

Prema GOST-u, rezultat namjere vrijednosti destilirane vode izražava se na 20 stupnjeva. S

1.3. UVJETI ČUVANJA

Destilirana voda za laboratorijska istraživanja treba biti svježe destilirana. Ako je potrebno, voda se može čuvati u hermetički zatvorenim polietilenskim ili fluoroplastičnim bocama. Da bi se spriječilo upijanje ugljičnog dioksida iz zraka, boce s destiliranom vodom treba zatvoriti čepovima s cjevčicama kalcijevog klorida. Voda bez amonijaka čuva se u boci, zatvorenoj čepom s "guskom" u kojoj se nalazi otopina sumporne kiseline.

3. ODREĐIVANJE VRIJEDNOSTI UKUPNE MINERALIZACIJE VODE

3.1. PRIRODNE VODE

Jedan od najvažnijih pokazatelja kakvoće vode je vrijednost ukupne mineralizacije, koja se obično određuje gravimetrijski iz suhog ostatka. Koristeći podatke kemijske analize o sadržaju kloridnih, hidrokarbonatnih i sulfatnih iona, koristeći faktore pretvorbe, možete izračunati vrijednost ukupne mineralizacije (M, mg / dm3) vode koja se proučava prema formuli (2):

M=[HCO(3-)*80+[Cl-]-55+*67

gdje su [NSO(3-)], [Sl], koncentracije bikarbonatnih, kloridnih, sulfatnih iona u mg-eq / dm.cub. odnosno. Brojčani faktori približno odgovaraju aritmetičkim sredinama molarne mase ekvivalenti soli odgovarajućeg aniona s kalcijem, magnezijem, natrijem i kalijem.

3. METODA ZA PROCJENU IONSKE JAKOĆE VODENE OTOPINE

U praksi hidrokemijskih istraživanja vrijednost ionske jakosti vode koristi se za kontrolu ionskog sastava vode pomoću ion-selektivnih elektroda, kao iu ekspresnom proračunu ukupne tvrdoće.

Proračun ionske jakosti (mu) prirodnih i otpadnih voda provodi se na temelju rezultata dvostrukog mjerenja električne vodljivosti vode: nerazrijeđene (xi1) i razrijeđene u omjeru 1:1 (xi2).

Ionska jakost izračunava se pomoću formule (4):

(mu)=K*Sm10 (4)

Gdje je Cm ukupna mineralizacija vode, izračunata iz vrijednosti specifične električne vodljivosti kao * 10 (4) i izražena u mg-eq / dm3;

K - ionski indikator, postavljen pomoću tablice korekcije za vrijednosti Cm i xi2 / xi1.

Vrijednosti (mu) izračunate ovom metodom za prirodne i otpadne vode (čak i one koje sadrže veliki broj suspendirane čestice) u skladu su s vrijednostima (mu) određenim iz podataka kemijske analize sadržaja glavnih iona; odstupanje između rezultata dviju metoda ne prelazi 10%, što je u skladu s dopuštenim standardima ponovljivosti.

Ova ekspresna metoda određivanja ionske jakosti prirodnih i otpadnih voda je ekonomičnija i ima prednost u kontroli zamućenih i obojenih voda.

4. METODA ODREĐIVANJA UKUPNE TVRDOĆE VODE

Istisninska tvrdoća jedan je od najvažnijih skupnih pokazatelja kvalitete vode za sve vrste korištenja voda. Općeprihvaćeno kompleksno-metrijsko određivanje tvrdoće ima značajno ograničenje i ne može se koristiti u analizi zamućenih i obojenih voda, kao ni sa značajnim sadržajem niza metala. Pri određivanju opće tvrdoće takve se vode moraju podvrgnuti posebnoj obradi, što je povezano s povećanjem potrošnje kemijskih reagensa i dodatnim troškovima radnog vremena za analizu.

Ubrzana metoda za procjenu približne vrijednosti ukupne tvrdoće (W total) temelji se na podacima dobivenim iz rezultata mjerenja električne vodljivosti. Izračun se vrši prema formuli (5)%

F ukupno = 2(mu) * 10(3) - (2cm + SO4(2-)]) (5)

gdje je (mu) ionska jakost vode (izračunata iz podataka o električnoj vodljivosti, vidi odjeljak 4); Cm - ukupna mineralizacija, mg-eq / dm.cub. (izračunato iz podataka o vodljivosti, vidi odjeljak 4); - koncentracija sulfatnih iona, mg-eq / dm.cub. (izračunato iz podataka o vodljivosti, vidi odjeljak 2, ili druga metoda). Pogreška u određivanju krutosti na ovaj način je u prihvatljivim granicama (5%). Metoda se preporučuje kao ubrzana metoda za ocjenu ukupne tvrdoće u uvjetima masovne analize uzoraka u sustavu motrenja okoliša, posebno u slučaju mutnih, obojenih voda i voda jako onečišćenih ionima niza teških metala.

KNJIŽEVNOST

GOST 6709-72 "Destilovana voda".

Upute o organizaciji i strukturi laboratorijske kontrole u sustavu Ministarstva stambenih i komunalnih usluga RSFSR-a. M. 1986.

Vorobjov I.I. Primjena mjerenja vodljivosti za karakterizaciju kemijski sastav prirodne vode. M., Izdavačka kuća Akademije znanosti SSSR-a, 1963-141 str.

Počkin Ju.N. Određivanje električne vodljivosti vode u proučavanju režima soli otvorenih rezervoara // Higijena i sanitacija. 1967, br. 5.

GOST 17403-72. Hidrokemija. Osnovni koncepti. Pojmovi i definicije.

Lurie Yu.Yu. Analitička kemija industrijskih otpadnih voda. M., Kemija, 1984.-447 str.

RD 52.24.58-88. Metoda mjerenja sadržaja sulfatnih iona titrimetrijskom metodom s barijevom soli.

RD 52.24.53-88. Metoda mjerenja sadržaja sulfatnih iona s olovnom soli.

GOST 27384-87. Voda. Stope pogreške mjerenja indikativne su za sastav i svojstva.

GOST 26449.1-85. Stacionarna postrojenja za desalinizaciju destilacijom. Metode kemijske analize slanih voda.

Informativni letak N 29-83. Određivanje sadržaja kotlovske vode. TsNTI, Arkhangelsk. 1983. godine.

Upute za kemijsku analizu površinskih voda kopna. L., Gidrometeoizdat. 1977. - 537 str.

Ubrzano određivanje ukupne mineralizacije, ukupne tvrdoće, ionske jakosti, sadržaja sulfatnih iona i slobodnog CO2 pomoću električne vodljivosti. Kazan. GIDUV. 1989. - 20 str.

MINISTARSTVO ENERGETIKE I ELEKTRIFIKACIJE SSSR-a
GLAVNI ZNANSTVENI I TEHNIČKI ODJEL ZA ENERGETIKU I ELEKTRIFIKACIJU

MJERNA TEHNIKA
SPECIFIČNA ELEKTRIČNA VODLJIVOST
VODENE I PAROELEKTRANE TE
AUTOMATSKI KONDUKTOMJER

Tehnika omogućuje dobivanje pouzdanih kvantitativnih pokazatelja točnosti mjerenja u stacionarnom načinu rada energetske opreme.

Metodologija je obvezna za primjenu u termoenergetskim postrojenjima, kao iu projektantskim i komisionarskim organizacijama.

1. MJERNI I POMOĆNI INSTRUMENTI
UREĐAJI

1.1. Pri izvođenju mjerenja SEC-a treba koristiti set mjernih instrumenata i pomoćnih uređaja koji osiguravaju odabir i pripremu uzorka za mjerenje i dobivanje podataka o SEC-u uzorka. Popis potrebnih mjernih instrumenata i pomoćnih uređaja, njihova namjena i tehničke karakteristike dani su u Prilogu 1.

Dopuštena je uporaba drugih mjerila koja tehničkim i mjeriteljskim značajkama nisu niža od preporučenih.

1.2. Uzorkovanje vode i pare za mjerenje SEC-a provodi se uređajima za uzorkovanje OST 108.030.040-80 "Uređaj za uzorkovanje pare i vode stacionarnih parnih kotlova. Vrste, dizajn, dimenzije i tehnički zahtjevi."

Uzorci se transportiraju kroz zapečaćene linije za uzorkovanje koje zadovoljavaju zahtjeve OST 108.030.04-80.

1.3. Strukturna shema SEC mjerenja prikazana su na slici.

Strukturna shema UEP mjerenja:
a - kondenzat; b - napojna (kotlovska) voda;
c - zasićena i pregrijana para;
1 - uređaj za uzorkovanje; 2 - uzvodno
hladnjak; 3 - sustav za pripremu uzorka;
4 - automatski konduktometar;
5 - linija za uzorkovanje

U slučaju korištenja računalne tehnologije za prikupljanje i obradu rezultata mjerenja električne vodljivosti, izlazni signal konduktometra prenosi se u informacijsko-računalni kompleks.

2. METODA MJERENJA

Mjerenje SEC-a treba provoditi kontaktnom konduktometrijom, koja se temelji na fenomenu prijenosa električnih naboja ionima otopljenih tvari tijekom prolaska struje kroz analiziranu otopinu.

3. SIGURNOSNI ZAHTJEVI

Prilikom izvođenja mjerenja UEP-a moraju se poštivati ​​zahtjevi "Sigurnosnih pravila za rad toplinske mehaničke opreme elektrana i toplinskih mreža" (M .: Energoatomizdat, 1985).

4. ZAHTJEVI I KVALIFIKACIJE OPERATERA

Osobe koje su prošle Posebna edukacija i kvalificirani:

pri servisiranju mjernih instrumenata - električar najmanje 3. kategorije, koji poznaje konstrukcijske, instalacijske i električne sheme za mjerenje UEP-a, dizajn i princip rada korištenih mjernih instrumenata, mjesto uređaja za uzorkovanje, vodove za uzorkovanje;

pri obradi rezultata mjerenja - tehničar ili inženjer koji poznaje značajke vodno-kemijskog režima elektrane.

5. UVJETI MJERENJA

prisutnost važećih ovjernih oznaka na mjernim instrumentima.

6.2. Priprema za rad mjernih instrumenata provodi se prema uputama sadržanim u uputama za uporabu.

6.3. Priprema za rad filtra izmjenjivača H-kationa provodi se prema metodi navedenoj u " Smjernice o korištenju konduktometrijske kontrole za održavanje vodnog režima elektrana. MU 34-70-114-85" (M.: SPO "Soyuztechenergo", 1986).

7. MJERENJA

7.1. Prilikom izvođenja UEC mjerenja potrebno je:

održavati normalan način rada sustava za pripremu uzorka, uključujući praćenje i, ako je potrebno, podešavanje protoka uzorka do konduktometra;

povremeno provjeriti ispravnost očitanja mjerača vodljivosti i, ako je potrebno, prilagoditi ga;

pravovremeno regenerirati H-kationit filter;

povremeno očistite primarni pretvarač.

7.2. Provjera ispravnosti očitanja konduktometra provodi se usporedbom njegovih očitanja s rezultatima mjerenja koje provodi laboratorijski konduktometar.

7.3. Provjerite ispravnost očitanja konduktometra, očistite primarni pretvarač i regenerirajte filtar izmjenjivača H-kationa u intervalima navedenim u "Regulatornom materijalu za rad i popravak uređaja za automatsku kemijsku kontrolu AK-310 i pH-201. NR 34-70-009-82" (M .: SPO "Soyuztechenergo", 1982).

7.4. Regeneraciju tijekom rada iscrpljenog H-kationitnog filtra, kao i čišćenje kontaminiranog primarnog pretvarača, potrebno je provesti prema uputama sadržanim u „Uputama za korištenje konduktometrijske kontrole za održavanje vodnog režima elektrana. MU 34-70-114-85"

8. OBRADA I FORMATIRANJE REZULTATA
MJERENJA

8.1. Rezultati UEC mjerenja moraju se dovesti do temperature uzorka od 25 °C. U slučajevima kada korišteni mjerni instrumenti nemaju uređaj za automatsko dovođenje rezultata mjerenja na temperaturu od 25°C, redukcija se vrši ručno prema grafikonima. sadržane u "Smjernicama za korištenje konduktometrijske kontrole za održavanje vodnog režima elektrana. MU 34-70-114-85".

8.2. Kao pokazatelj točnosti mjerenja SEC-a uzima se interval u kojem se s vjerojatnošću povjerenja R d nalazi se ukupna greška mjerenja.

Rezultati mjerenja SEC vode i pare prikazani su u obliku:

gdje je rezultat mjerenja UEP, µS/cm;

Granica dopuštene vrijednosti apsolutne pogreške mjerenja, µS/cm;

R d- vjerojatnost s kojom je pogreška mjerenja SEC-a unutar navedenih granica.

8.3. Brojčane vrijednosti rezultata mjerenja i pogreške moraju završiti znamenkom istog reda.

Prilikom mjerenja SEC-a, numeričke vrijednosti rezultata mjerenja i pogreške moraju imati dvije značajne znamenke.

8.4. Granica dopuštene vrijednosti ukupne apsolutne pogreške mjerenja ( D) SEC u općem slučaju određuje se formulom:

(2)

Gdje D cpp- apsolutna pogreška mjerenja zbog promjene fizikalno-kemijskih svojstava analiziranog uzorka pri prolasku kroz različite elemente sustava za uzorkovanje pri prolasku kroz različite elemente sustava za uzorkovanje i pripremu uzorka, µS/cm;

D AK- apsolutna pogreška konduktometra, µS/cm;

Dxja- dodatna pogreška uzrokovana odstupanjem radnih uvjeta ja- drugi mjerni instrument, uključen u UEC mjernu shemu, od normalnog, µS/cm;

n- broj mjernih instrumenata uključenih u mjernu shemu SEC-a.

Granica dopuštene vrijednosti ukupne apsolutne pogreške u mjerenju električne vodljivosti u normalnim uvjetima rada mjernih instrumenata ( DO) određuje se formulom:

(3)

Utvrđivanje dodatnih pogrešaka uzrokovanih odstupanjem rada mjernih instrumenata od normalnog (npr. temperatura okoliš, napon napajanja i drugi vanjski čimbenici navedeni u tehničkoj dokumentaciji za korištene mjerne instrumente) provodi se na sljedeći način:

proračunati očekivana vrijednost M svake utjecajne veličine prema formuli

Gdje Yja- vrijednost utjecajne veličine dobivena na ja- m dimenzija;

DO- broj mjerenja utjecajne veličine za interval usrednjavanja.

Matematičko očekivanje svake utjecajne veličine određeno je za ljetnu i zimsku sezonu;

vrijednosti dodatnih pogrešaka određuju se prema podacima NTD za korištena mjerila i dobivenim sezonskim vrijednostima matematičkog očekivanja svake utjecajne veličine.

Primjer izračuna UEC pogreške mjerenja dan je u Dodatku 2.

8.5. Ova tehnika omogućuje dobivanje rezultata mjerenja SEC vode i pare s granicom dopuštene vrijednosti smanjene pogreške mjerenja od ± 5% na razini pouzdanosti R d = 0,95.

Prilog 1

MJERNI INSTRUMENTI I POMOĆNI UREĐAJI, NJIHOVA NAMJENA
I TEHNIČKE SPECIFIKACIJE

Ime	Glavne tehničke i mjeriteljske karakteristike	Svrha
uređaj za uzorkovanje		Izbor uzorka
linija za uzorkovanje	Materijal - nehrđajući čelik 12X18H12T, promjer 10×2 mm, ugradnja u skladu sa zahtjevima OST 108.030.04-80	Dovod uzorka od uređaja za uzorkovanje do primarnog mjernog pretvarača konduktometra
Prethodno aktivirani hladnjak	U skladu s OST 108.030.04-80	Hlađenje uzoraka napojne vode, kotlovske vode, pare
Sustav za pripremu uzorka (UPP, SUPP)	Protok uzorka od 0,008 do 0,028 kg/s (30 do 100 l/h). Tlak uzorka na ulazu od 1 do 30 MPa; tlak uzorka na izlazu (0,1 × 0,005) MPa. Temperatura uzorka na izlazu nije viša od (40 ? 1) °S	Unifikacija parametara uzorka (tlak, temperatura); alarm na prekoračenje dopuštenih vrijednosti temperature i tlaka uzorka i na prestanak dovoda uzorka; zaštita mjernih instrumenata od prijema uzoraka visokih parametara.
Automatski konduktometar AK-310	Raspon indikacija je od 0 do 1; od 0 do 10; od 0 do 100 µS/cm. Glavna smanjena pogreška je ± 5% gornje granice raspona indikacije. Potrošnja uzorka (5,6 + 0,3)? 10 -3 kg / s ((20 ± 1) l / h)	Mjerenje i registracija uzorka SEC

Dodatak 2

Referenca

PRIMJER IZRAČUNA MJERNE POGREŠKE SEK
PREMA TEHNIČKOJ DOKUMENTACIJI

1. Mjerenje UEP-a u normalnim uvjetima rada mjernih instrumenata.

Dopuštena vrijednost ukupne apsolutne mjerne pogreške SEC-a pri normalnim radnim uvjetima mjernih instrumenata određena je formulom (3).

Početni podaci:

zahtjevi za uređaj za uzorkovanje i instrumentacijsku liniju ispunjeni su u skladu s OST 108.030.04-80;

sustav za pripremu uzoraka - tip SUPP;

Mjerenja SEC-a vrše se automatskim konduktometrom AK-310 u rasponu od 0 do 1 µS/cm.

Određivanje pogreške mjerenja UEP.

Budući da su ispunjeni svi uvjeti za osiguranje trajanja uzorka, s dovoljnom točnošću za praksu, možemo uzeti Dspp = 0.

Prema stavku 5. Dodatka 1 DAK- 0,05 µS/cm.

Ukupna pogreška mjerenja određena je formulom (3):

2. mjerenje UEP-a kada radni uvjeti mjernih instrumenata odstupaju od normalnih.

Dopuštena vrijednost ukupne apsolutne pogreške mjerenja SEC-a određena je formulom (2).

Početni podaci:

UEC mjerni uvjeti uzimaju se isti kao u prethodnom primjeru, s jednom razlikom - srednji pretvarač konduktometra instaliran je u prostoriji s temperaturom zraka od 35 °C.

Određivanje pogreške mjerenja UEC:

D cpp=0 i D AK=± 0,05 µS/cm (vidi prethodni primjer);

dodatna pogreška uzrokovana odstupanjem temperature okolnog zraka na mjestu ugradnje pretvarača od normalne, prema putovnici za automatski konduktometar AK-310, bit će DT= ± 0,025 µS/cm.

Ukupna pogreška mjerenja određena je formulom (2).

Tko zna formulu vode još od školskih dana? Naravno, sve. Vjerojatno je od cjelokupnog tečaja kemije, za mnoge koji je tada ne proučavaju specijalizirano, ostalo samo znanje o tome što znači formula H 2 O. Ali sada ćemo pokušati razumjeti što detaljnije i dublje. moguća koja su njegova glavna svojstva i zašto život bez njega na planeti Zemlji nije moguć.

Voda kao tvar

Molekula vode, kao što znamo, sastoji se od jednog atoma kisika i dva atoma vodika. Njegova formula je napisana na sljedeći način: H 2 O. Ova tvar može imati tri stanja: kruto - u obliku leda, plinovito - u obliku pare i tekuće - kao tvar bez boje, okusa i mirisa. Usput, ovo je jedina tvar na planetu koja može postojati u sva tri stanja istovremeno u prirodnim uvjetima. Na primjer: na polovima Zemlje - led, u oceanima - voda, a isparavanje pod sunčevim zrakama je para. U tom smislu, voda je anomalna.

Voda je također najčešća tvar na našem planetu. Pokriva površinu planete Zemlje gotovo sedamdeset posto - to su oceani, brojne rijeke s jezerima i ledenjaci. Većina vode na planetu je slana. Nije za piće i za uzgoj. Svježa vodačini samo dva i pol posto ukupne količine vode na planetu.

Voda je vrlo jako i kvalitetno otapalo. Zbog toga se kemijske reakcije u vodi odvijaju ogromnom brzinom. Ovo isto svojstvo utječe na metabolizam u ljudskom tijelu. da je tijelo odrasle osobe sedamdeset posto voda. Kod djeteta je taj postotak još veći. Do starosti ta brojka pada sa sedamdeset na šezdeset posto. Usput, ova osobina vode jasno pokazuje da je ona osnova ljudskog života. Što više vode u tijelu - to je ono zdravije, aktivnije i mlađe. Stoga znanstvenici i liječnici svih zemalja neumorno ponavljaju da morate puno piti. To je voda u čistom obliku, a ne zamjene u obliku čaja, kave ili drugih napitaka.

Voda oblikuje klimu na planetu i to nije pretjerivanje. Topla strujanja u oceanu zagrijavaju cijele kontinente. To je zbog činjenice da voda apsorbira mnogo sunčeve topline, a zatim je predaje kada se počne hladiti. Tako regulira temperaturu na planetu. Mnogi znanstvenici kažu da bi se Zemlja davno ohladila i pretvorila u kamen da nije bilo toliko vode na zelenom planetu.

Svojstva vode

Voda ima mnogo vrlo zanimljivih svojstava.

Na primjer, voda je najpokretljivija tvar nakon zraka. Iz školski tečaj Mnogi se sigurno sjećaju takve stvari kao što je ciklus vode u prirodi. Na primjer: potok isparava pod utjecajem izravne sunčeve svjetlosti, pretvara se u vodenu paru. Nadalje, tu paru vjetar nosi negdje, skuplja se u oblake, pa čak pada u planine u obliku snijega, tuče ili kiše. Dalje, s planina, potok opet teče, djelomično isparavajući. I tako – u krug – ciklus se ponavlja milijune puta.

Voda također ima vrlo visok toplinski kapacitet. Zbog toga se vodena tijela, posebno oceani, vrlo sporo hlade tijekom prijelaza iz toplog godišnjeg doba ili doba dana u hladno. Obrnuto, kad temperatura zraka raste, voda se vrlo sporo zagrijava. Zbog toga, kao što je gore spomenuto, voda stabilizira temperaturu zraka na cijelom našem planetu.

Nakon žive najveću vrijednost ima voda površinska napetost. Nemoguće je ne primijetiti da kap slučajno prolivena na ravnu površinu ponekad postane impresivna mrlja. Ovo pokazuje duktilnost vode. Još jedno svojstvo očituje se kada temperatura padne na četiri stupnja. Čim se voda ohladi do ove oznake, postaje svjetlija. Stoga led uvijek pluta na površini vode i smrzava se u koru, prekrivajući rijeke i jezera. Zahvaljujući tome, u ribnjacima koji se zimi zalede, riba se ne smrzava.

Voda kao vodič električne energije

Prvo biste trebali naučiti što je električna vodljivost (uključujući vodu). Električna vodljivost je sposobnost tvari da kroz sebe provodi električnu struju. Prema tome, električna vodljivost vode je sposobnost vode da provodi struju. Ova sposobnost izravno ovisi o količini soli i drugih nečistoća u tekućini. Na primjer, električna vodljivost destilirane vode je gotovo minimizirana zbog činjenice da je takva voda pročišćena od raznih aditiva koji su toliko potrebni za dobru električnu vodljivost. Odličan vodič struje je morska voda, u kojoj je koncentracija soli vrlo visoka. Električna vodljivost ovisi i o temperaturi vode. Što je viša temperatura, veća je električna vodljivost vode. Ova pravilnost otkrivena je zahvaljujući višestrukim eksperimentima fizičara.

Mjerenje vodljivosti vode

Postoji takav pojam - konduktometrija. Ovo je naziv jedne od metoda elektrokemijske analize koja se temelji na električnoj vodljivosti otopina. Ova metoda se koristi za određivanje koncentracije u otopinama soli ili kiselina, kao i za kontrolu sastava nekih industrijskih otopina. Voda ima amfoterna svojstva. Odnosno, ovisno o uvjetima, može pokazivati ​​i kisela i bazična svojstva - djelovati i kao kiselina i kao baza.

Instrument koji se koristi za ovu analizu ima vrlo sličan naziv - konduktometar. Konduktometrom se mjeri električna vodljivost elektrolita u otopini čija je analiza u tijeku. Možda je vrijedno objasniti još jedan pojam - elektrolit. To je tvar koja se, kada se otopi ili rastali, raspada na ione, zbog čega se naknadno provodi električna struja. Ion je električki nabijena čestica. Zapravo, konduktometar, uzimajući kao osnovu određene jedinice električne vodljivosti vode, određuje njenu električnu vodljivost. To jest, određuje električnu vodljivost određenog volumena vode, uzetu kao početnu jedinicu.

Čak i prije početka sedamdesetih godina prošlog stoljeća, mjerna jedinica "mo" se koristila za označavanje vodljivosti električne energije, bila je izvedenica druge veličine - Ohma, koja je glavna jedinica za otpor. Električna vodljivost je veličina koja je obrnuto proporcionalna otporu. Sada se mjeri u Siemensu. Ova je vrijednost dobila ime u čast njemačkog fizičara - Wernera von Siemensa.

Siemens

Siemens (može se označiti i sa Cm i sa S) je recipročna vrijednost Ohma, što je mjerna jedinica električne vodljivosti. Jedan cm je jednak bilo kojem vodiču čiji je otpor 1 ohm. Siemens se izražava formulom:

• 1 Sm \u003d 1: Ohm \u003d A: B \u003d kg −1 m −2 s³A², gdje
  A - amper,
  V - volt.

Toplinska vodljivost vode

Sada razgovarajmo o tome - to je sposobnost tvari da prenosi toplinsku energiju. Bit fenomena leži u činjenici da se kinetička energija atoma i molekula, koji određuju temperaturu određenog tijela ili tvari, prenosi na drugo tijelo ili tvar tijekom njihove interakcije. Drugim riječima, toplinska vodljivost je izmjena topline između tijela, tvari, kao i između tijela i tvari.

Toplinska vodljivost vode također je vrlo visoka. Ljudi svakodnevno koriste ovo svojstvo vode, a da to ne primjećuju. Na primjer, sipanje hladne vode u posudu i hlađenje pića ili hrane u njoj. Hladna voda uzima toplinu iz boce, posude, umjesto da daje hladnoću, moguća je i obrnuta reakcija.

Sada se isti fenomen može lako zamisliti na planetarnoj razini. Ocean se ljeti zagrijava, a zatim - s početkom hladnog vremena, polako se hladi i predaje svoju toplinu zraku, zagrijavajući tako kontinente. Ohladivši se tijekom zime, ocean se počinje vrlo sporo zagrijavati u odnosu na kopno i prepušta svoju hladnoću kontinentima koji klonu od ljetnog sunca.

Gustoća vode

Gore je rečeno da ribe zimi žive u akumulaciji zbog činjenice da se voda smrzava s korom po cijeloj površini. Znamo da se voda počinje pretvarati u led na temperaturi od nula stupnjeva. Zbog činjenice da je gustoća vode veća od gustoće, voda pluta i smrzava se na površini.

svojstva vode

Također voda na različitim uvjetima može biti i oksidacijsko i redukcijsko sredstvo. To jest, voda se, odustajući od svojih elektrona, pozitivno nabije i oksidira. Ili dobiva elektrone i nabije se negativno, što znači da se obnavlja. U prvom slučaju voda oksidira i naziva se mrtvom. Ima vrlo snažna baktericidna svojstva, ali ne morate ga piti. U drugom slučaju voda je živa. Okrepljuje, potiče tijelo na oporavak, unosi energiju u stanice. Razlika između ova dva svojstva vode izražena je pojmom "redoks potencijal".

S čime voda može reagirati?

Voda može reagirati s gotovo svim tvarima koje postoje na Zemlji. Jedino što je za nastanak ovih reakcija potrebno osigurati odgovarajuću temperaturu i mikroklimu.

Na primjer, na sobnoj temperaturi voda dobro reagira s metalima kao što su natrij, kalij, barij - oni se nazivaju aktivnim. Halogeni su fluor i klor. Kada se zagrije, voda dobro reagira sa željezom, magnezijem, ugljenom, metanom.

Voda uz pomoć raznih katalizatora reagira s amidima, esterima karboksilnih kiselina. Katalizator je tvar koja kao da gura komponente na međusobnu reakciju, ubrzavajući je.

Ima li vode još negdje osim Zemlje?

Za sada ni na jednoj planeti Sunčev sustav, osim Zemlje, nije pronađena nikakva voda. Da, pretpostavljaju njegovu prisutnost na satelitima takvih divovskih planeta kao što su Jupiter, Saturn, Neptun i Uran, ali za sada znanstvenici nemaju točne podatke. Postoji još jedna hipoteza, još nepotpuno provjerena, o podzemnim vodama na planetu Mars i na Zemljinom satelitu – Mjesecu. Što se tiče Marsa, iznesene su brojne teorije da je na ovom planetu nekada postojao ocean, a njegov mogući model osmislili su čak i znanstvenici.

Izvan Sunčevog sustava postoji mnogo velikih i malih planeta na kojima, prema znanstvenicima, može biti vode. Ali zasad ne postoji ni najmanji način da se u to sa sigurnošću uvjerimo.

Kako iskoristiti toplinsku i električnu vodljivost vode u praktične svrhe

Zbog činjenice da voda ima visok toplinski kapacitet, koristi se u toplinskim mrežama kao nosač topline. Omogućuje prijenos topline od proizvođača do potrošača. Mnoge nuklearne elektrane također koriste vodu kao izvrsno rashladno sredstvo.

U medicini se led koristi za hlađenje, a para za dezinfekciju. Led se također koristi u ugostiteljskom sustavu.

U mnogim nuklearnim reaktorima voda se koristi kao moderator za uspjeh nuklearne lančane reakcije.

Voda pod pritiskom koristi se za cijepanje, probijanje pa čak i rezanje stijena. Ovo se aktivno koristi u izgradnji tunela, podzemnih objekata, skladišta, podzemnih željeznica.

Zaključak

Iz članka proizlazi da je voda po svojim svojstvima i funkcijama najnezamjenjivija i najčudesnija tvar na Zemlji. Ovisi li život čovjeka ili bilo kojeg drugog živog bića na Zemlji o vodi? Svakako da. Doprinosi li ova tvar upravljanju znanstvena djelatnost ljudski? Da. Ima li voda električnu vodljivost, toplinsku vodljivost i druga korisna svojstva? Odgovor je također da. Druga je stvar što je vode na Zemlji sve manje, a još više čiste vode. A naša je zadaća očuvati ga i zaštititi (a time i sve nas) od izumiranja.