Измерение концентрации веществ

Существует несколько методов измерения из которых самыми распро- страненными:

- кондуктометрический, который основан на измерении электропровод-

ности жидкости;

- оптический – на законах поглощения и отражения световых лучей;

- электромагнитный – на измерении разницы потенциалов электродов в контролируемой среде.

Кондуктометрические приборы

Зависимость между удельной электропроводностью раствора, природы растворенного вещества и его концентрации определяется законом Кольрауша:

s=a×h×(nк

+nа )

где s - удельная электропроводность; a - степень диссоциации; h-

мольная концентрация вещества;

nк ,nа

- соответственно движение ионов в

электрическом поле при градиенте напряжения равным единице.

Зависимость удельной электропроводности некоторых электролитов от их концентраций приведена на рисунке.

Электропроводность раствора очень чувствительна к изменениям темпе- ратуры. При повышении температуры на один градус приводит к повышению электропроводности примерно на 2 градуса Цельсия.

Для исключения поляризации электродов измерение осуществляется на переменном токе. В зависимости от способа взаимодействия с измеряемой сре- дой кондуктометрические концентратомеры делятся на электродный и безэлек- тродный.

Для жидкостей которые имеют низкую электропроводность используют высокочастотный метод измерения на конденсаторных и индуктивных ячейках. В этом случае раствор находится в емкости с диалектриком. С внешних сторон емкости установлены или обкладки конденсаторы, или катушка индуктивности.

Оптические приборы

Коллометрический метод основан на зависимости поглощения света, ко- торое проходит через контрольный раствор, его цвета в функции концентрации.

Зависимость между интенсивностью света на входе в раствор

него I описывается уравнением:

I0 и на выходе из

I =I0

×10-e ×l×C

Для регистрации величины I исполь- зуют различные типы фотоэлементов с це- лью выделения спектра, который больше всего поглощается раствором.

При рефрактометрическом методе ис- пользуется зависимость показателя прилом- ления контролируемого раствора от его кон-

центрации. Наиболее распространенными методами определения показателей преломления является спектрометрический и метод полного внутреннего отра- жения.

Спектрометрический метод основан на определении показателя прилом- ления по углу наименьшего отклонения луча света в стеклянных призмах, ко- торые заполнены раствором.