Файл: Методическое пособие По рабочей профессии Аппаратчик химводоочистки.docx

Общекислотная агрессивность. Усиливается при пониженпи pH воды. В зависимости от вида и размеров сооружений вода считается агрессивной при рН<5,7—7,0.

Углекислотная агрессивность. Проявляется в случаях, когда фактическое содержание свободной углекислоты в воде превышает ее равновесную концентрацию.

Сульфатная агрессивность. Для бетонов на обычных (несульфатостойких) цементах вода считается агрессивной, если ]50М > 250 мг/л при [С1 ] < 1000 мг/л.

Для оценки агрессивности воды по отношению к бетону, необходимо аналитически определять общее солесодержание, pH, щелочность, содержание свободной углекислоты, а также ионов Са2+, и БО -.

Содержащиеся в природных и сточных водах окислители или восстановители сообщают воде определенную величину потенциала, для измерения которой можно применить платиновый электрод в качестве индикатора и насыщенный каломельный в качестве электрода сравнения. Этот метод может быть применен при обнаружении в воде окислителей и восстановителей, для контроля используемых растворов, а также для контроля зффективности самих окислительно-восстановительных процессов.

Построение диаграммы ЕЬ—pH полезно для изучения процессов коррозии металлов (РоигЬа1х, 1937; Шултин, 1947), а также для установления возможности протекания различных окислительно-восстанрвительных процессов в водных средах.

1.1.5 Лабораторные приборы химического контроля.
Солемер —  прибор для измерения солёности воды, одной из основных гидрофизических характеристик.

Принципы работы.

С уществует несколько методов определения солёности воды. Наиболее распространёнными являются аргентометрический (титрование по хлору) и измерение электропроводности воды. Применяются также ареометрирование и измерение оптических (рефракции) характеристик воды.

Одним из наиболее распространённых методов является метод определения солёности прибором, основанном на бесконтактном индуктивном принципе измерения. При этом сравнивается электропроводность исследуемой пробы воды с электропроводностью воды

Рис.11. уже известной солёности. Принцип действия таких приборов основан на измерении величины электропроводности исследуемой воды, создающей электромагнитную связь между двумя 

---

трансформаторами. Датчик такого типа приборов состоит из двух индуктивно связанных трансформаторов, между которыми находится исследуемая вода.

В связи с тем, что электропроводность воды сильно зависит от температуры, к приборам такого типа предъявляются жёсткие требования к термостатированию их датчиков или термокомпенсированию. Для расширения диапазона компенсации температурный компенсатор делается переменным. К приборам предъявляются высокие требования по точности измерения. К примеру, для получения погрешности измерения по солёности ± 0,01 промилле при солёности воды 35 промилле погрешность измеренияэлектропроводности должна быть ±0,025 промилле. В солемерах, производящих замер in-situ, обычно применяется способ компенсации элементами, сопротивление которых зависит от температуры (термисторами), или применяются функциональные преобразователи на варисторах, что позволяет получать точность измерений в диапазоне 27÷37 промилле не хуже 0,05 промилле.

pH-метр — прибор для измерения водородного показателя (показателя pH), характеризующего активность ионов водорода в растворах, воде, пищевой продукции и сырье, объектах окружающей с реды и производственных системах непрерывного контроля технологических процессов, в том числе в агрессивных средах.

Действие pH-метра основано на измерении величины ЭДС электродной системы, которая пропорциональна активности ионов водорода в растворе — pH (водородному показателю).

Рис.12. Измерительная схема по сути представляет собой вольтметр, проградуированный непосредственно в единицах pH для конкретной электродной системы (обычно измерительный электрод — стеклянный, вспомогательный — хлорсеребряный).

Входное сопротивление прибора должно быть очень высоким — входной ток не более 10−10А (у хороших приборов менее 10−12А), сопротивление изоляции между входами не менее 1011Ом, что обусловлено высоким внутренним сопротивлением зонда — стеклянного электрода. Это основное требование к входной схеме прибора.

Исторически, сначала ЭДС измерялась компенсационным методом с помощью потенциометра и чувствительного гальванометра. Когда схема в равновесии, ток через гальванометр не течет, и нагрузка на электроды не действует — по шкале потенциометра корректно отсчитывается ЭДС. Так же применялся метод с 

---

баллистическим гальванометром. Сначала от электродов заряжался конденсатор, затем он разряжался на рамку гальванометра, максимальное отклонение которой пропорционально заряду конденсатора, а следовательно — напряжению.

ФЭК.

Двух лучевой фотоэлектрический колориметр ФЭК-56

Колориметр применяют для измерения оптической плотности и светопропускания растворов в области спектра 315-630 нм. В качестве источников света используют две сменные лампы: лампу накаливания, дающую сплошной спектр излучения в видимой области спектра, и ртутную лампу с линейчатым спектром излучения в ультрафиолетовой и видимой областях. Приемниками света служат два сурьмяно-цезиевых фотоэлемента Ф-4, включенных по дифференциальной схеме. Прибор снабжен набором узкополосных светофильтров, расположенных на поворотной турели. В набор входят светофильтры с максимумами пропускания на 315, 364, 400, 434, 490, 540, 582 нм (варианты – 597 и 630 нм).

а)

б)

в)

Рис. 13. Фотоэлектроколориметр

а) – внешний вид;  б) – оптическая схема: 1 – источник света; 2 – светофильтр; 3 – светоделительная призма; 4 – кюветы для исследуемых и стандартных растворов; 5 – компенсационная диафрагма; 6 – фотоэлементы;  в) спектральные характеристики светофильтров ,1-9 – номера светофильтров.

С вет от источника, пройдя через светофильтр, попадает на призму, которая делит поток на 2 луча: левый и правый. Далее эти лучи идут по параллельным каналам через кюветы, диафрагмы и попадают на фотоэлементы. Фотоэлементы подключены по дифференциальной схеме через усилитель на индикаторную лампу, используемую в качестве нуль-индикатора. Измерение плотности или светопропускания проводится вращением барабана привода щели. Изменяя размер щели, добиваются равенства световых потоков, падающих на фотоэлементы двух каналов. Равенство индицируется нуль-индикатором. По нанесенным на барабаны шкалам определяют плотность или пропускание относительно опорного канала, в который может быть помещена кювета с бланком или стандартом.

---

Колориметры МКМФ-02 и ФЭК-56 – приборы общего назначения. Несмотря на то, что они широко применяются в клинико-диагностических лабораториях, они не являются специализированными медицинскими приборами и не призваны выполнять сугубо медицинские задачи, в том числе по обеспечению необходимого качества лабораторных исследований.
Основными недостатками таких приборов для клинической химии являются использование клиновидного клапана, который для компенсации уменьшает световой поток, проходящий через кювету, применение широкополосных светофильтров, отсутствие термостатирования и относительно малый оптический диапазон. 
Так, рекомендуемый оптический диапазон для ФЭКов составляет 0,2 – 0,8 единиц оптической плотности (белл). В современных

Рис.14. фотометрах и биохимических анализаторах линейный оптический диапазон расширен от 0 до 2,5 и даже 3,0 белл. Это существенное улучшение, которое позволяет значительно расширить диапазон измеряемых концентраций аналитов без их разведения и позволяет шире использовать расчет

неизвестной концентрации по стандарту. 

Расширение диапазона измерения концентрации аналита в зависимости от оптического диапазона.  ФЭК с линейным диапазоном оптической плотности от 0,2 до 0,8 Б позволяет измерять без разведения концентрацию аналита в пределах, обозначенных “С2”; Современный фотометр с линейным диапазоном оптической плотности от 0 до 2,5 Б позволяет измерять без разведения концентрацию аналита в 3 раза более широких пределах, обозначенных “С1”

Кондуктометры.

К ондуктометр представляет собой прибор для измерения электропроводности различных растворов, расплавов, а также твердых веществ. Принципом действия кондуктометров является прямая зависимость электрической проводимости вещества от его химического состава .  Кондуктометры применяются в промышленности и экологии для оценки качества воды, засоления почв, кондуктометрического титрования, а также в лабораторных исследованиях.  Температурные показатели оказывают влияние на изменение удельной электропроводности, в связи с чем кондуктометры могут оснащаться термической компенсацией или же иметь потенциал для произвольного выбора коэффициента температуры

Рис. 15. Кондуктометрия применяется для определения концентрации растворов солей, кислот, оснований

---

, для контроля состава некоторых промышленных растворов.

Кондуктометрический анализ основан на изменении концентрации вещества или химического состава среды в межэлектродном пространстве; он не связан с потенциалом электрода, который обычно близок к равновесному значению. Кондуктометрия включает прямые методы анализа (используемые, например, в солемерах) и косвенные (например, в газовом анализе) с применением постоянного или переменного тока (низкой и высокой частоты), а также хронокондуктометрию, низкочастотное и высокочастотное титрование.

Классификация кондуктометрических методов анализа: прямая кондуктометрия, низкочастотное титрование; высокочастотное титрование.

---