PH o'lchagichlar va erigan kislorod analizatorlarining ishlashi
1. PH o'lchagichning ishlash printsipi
Suvning pH qiymati erigan moddalar miqdoriga bog'liq, shuning uchun pH qiymati suv sifatining o'zgarishini sezgir tarzda ko'rsatishi mumkin. PH qiymatining o'zgarishi organizmlarning ko'payishi va omon qolishiga katta ta'sir ko'rsatadi. Shu bilan birga, ular faol loyning biokimyosiga ham jiddiy ta'sir qiladi, bu esa davolash ta'siriga ta'sir qiladi. Kanalizatsiyaning pH qiymati odatda 6,5 dan 7 gacha nazorat qilinadi. Suv kimyoviy jihatdan neytraldir va ba'zi suv molekulalari quyidagi formula bo'yicha o'z-o'zidan parchalanadi: H2O=H++OH-, ya'ni vodorodga. ionlari va gidroksid ionlari. Neytral eritmada vodorod ionlari H+ va gidroksid ionlarining OH- kontsentratsiyasi ikkalasi ham 10-7mol/l, pH qiymati esa vodorod ioni kontsentratsiyasining 10 ta logarifmining manfiy qiymati: pH{{11} }log, shuning uchun neytral Eritmaning pH qiymati 7 ga teng. Agar ortiqcha vodorod ionlari mavjud bo'lsa, pH qiymati 7 dan kichik va eritma kislotali; aksincha, ortiqcha gidroksid ionlari bo'lsa, eritma ishqoriydir.
PH qiymati odatda potentsiometrik usul bilan o'lchanadi. Birlamchi hujayra hosil qilish uchun odatda doimiy potentsialga ega mos yozuvlar elektrod va o'lchash elektrodi ishlatiladi. Birlamchi hujayraning elektromotor kuchi vodorod ionlarining kontsentratsiyasiga va eritmaning pH qiymatiga bog'liq. Zavod pH sensorlari va pH transmitterlaridan foydalanadi. O'lchov elektrodida pH ga sezgir bo'lgan maxsus shisha prob mavjud. U elektr tokini o'tkaza oladigan va vodorod ionlarini o'tkaza oladigan maxsus oynadan qilingan. U yuqori o'lchov aniqligi va yaxshi shovqinlarga qarshi ishlash xususiyatlariga ega. Shisha prob vodorod ionlari bilan aloqa qilganda, elektr potentsiali hosil bo'ladi. Potensial kumush xlorid eritmasida osilgan kumush simli mos yozuvlar elektrod yordamida o'lchanadi. Turli xil pH qiymatlari turli potentsiallarni hosil qiladi, ular transmitter orqali standart 4-20mA chiqishga aylanadi.
2. Erigan kislorod analizatorining ishlash printsipi
Suvdagi kislorod miqdori suvning o'z-o'zini tozalash darajasini to'liq ko'rsatishi mumkin. Faollashtirilgan loydan foydalanadigan biologik tozalash inshootlari uchun aeratsiya tanklari va oksidlanish ariqlaridagi kislorod miqdorini tushunish juda muhimdir. Kanalizatsiyadagi erigan kislorodning ko'payishi anaerob mikroorganizmlardan tashqari biologik faollikni oshiradi va shu bilan uchuvchi moddalarni olib tashlaydi va tabiiy ravishda oksidlangan ionlar oqava suvlarni oson tozalaydi. Kislorod miqdorini o'lchashning uchta asosiy usuli mavjud: avtomatik kolorimetrik tahlil va kimyoviy tahlilni o'lchash, paramagnit usulni o'lchash va elektrokimyoviy usulni o'lchash. Suvdagi erigan kislorod miqdori odatda elektrokimyoviy usullar yordamida o'lchanadi.
Kislorod suvda eriydi va uning eruvchanligi haroratga, suv yuzasidagi umumiy bosimga, qisman bosimga va suvda erigan tuzlarga bog'liq. Atmosfera bosimi qanchalik yuqori bo'lsa, suvning kislorodni eritish qobiliyati shunchalik yuqori bo'ladi. Munosabatlar Genri qonuni va Dalton qonuni bilan belgilanadi. Genri qonuni gazning eruvchanligi uning qisman bosimiga mutanosib ekanligini ta’kidlaydi.
Kislorodni o'lchash datchigini misol qilib oladigan bo'lsak, elektrod katoddan (odatda oltin va platinadan), oqimga ega qarshi elektroddan (kumush) va oqimsiz mos yozuvlar elektroddan (kumush) iborat. Elektrod KCl, KOH kabi elektrolitga botiriladi, sensori diafragma bilan qoplangan bo'lib, u elektrod va elektrolitni o'lchanadigan suyuqlikdan ajratib turadi, shu bilan sensorni himoya qiladi, elektrolitning chiqib ketishiga yo'l qo'ymaydi va begona moddalarning kirib kelishini oldini oladi. ifloslanish va zaharlanishga olib kelishi mumkin bo'lgan moddalar. Qarshi elektrod va katod o'rtasida polarizatsiya kuchlanishi qo'llaniladi. Agar o'lchov elementi erigan kislorodli suvga botirilsa, kislorod ajratgich orqali tarqaladi va katodda mavjud bo'lgan kislorod molekulalari (ortiqcha elektronlar) gidroksid ionlariga qaytariladi: O{0}}H2O{ {2}}e-® 4OH-. Qarshi elektrodda kumush xloridning elektrokimyoviy ekvivalenti cho'kadi (elektron tanqisligi): 4Ag+4Cl-® 4AgCl+4e-. Har bir kislorod molekulasi uchun katod 4 ta elektron chiqaradi va qarshi elektrod oqim hosil qilish uchun elektronlarni qabul qiladi. Oqimning kattaligi o'lchangan kanalizatsiya kislorodining qisman bosimiga mutanosibdir. Ushbu signal sensordagi termal qarshilik tomonidan o'lchangan harorat signali bilan birga transformatorga yuboriladi. Transmitter suvdagi kislorod miqdorini hisoblash uchun kislorod miqdori, kislorodning qisman bosimi va sensorda saqlanadigan harorat o'rtasidagi munosabatlar egri chizig'idan foydalanadi va keyin uni standart signal chiqishiga aylantiradi. Yo'naltiruvchi elektrodning vazifasi katod potentsialini aniqlashdir. Eritilgan kislorod sensorining javob vaqti: yakuniy o'lchov qiymatining 90% 3 daqiqadan so'ng erishiladi va yakuniy o'lchov qiymatining 99% 9 daqiqadan so'ng erishiladi; past oqim tezligi talabi 0,5 sm / s ni tashkil qiladi.
