Birin ch I b o‘ L i m texnologik parametrlarni nazorat qilish usullari va vositalari

LS

R  1 ,

(6.11)

bu erda σ — eritmannng solishtirma elektr o‘tkazuvchanligi; Sm/sm; L —
elektrodlar orasidagi masofa, sm; S — elektrodlarning yuzi, sm2.
Konduktometrik o‘lchashlar amaliyotida L/S nisbat
o‘lchash yacheykalarning tajribada aniqlanadigan konstantalari
degan nom oldi. Buning uchun yacheyka etalon eritma bilan
to‘ldiriladi (bu eritma sifatida, odatda, kaliy xloridning
eritmasidan foydalaniladi), yacheykaning qarshiligi o‘lchanadi va quyidagi
teglamadan K ning kataligi aniqlanadi:


bu erda R — elektrodlar orasidagi o‘lchangan qarshilik, Om; σ1 — etalon eritmaning solishtirma elektr
o‘tkazuvchanligi,Sm/sm.
Elektr o‘tkazuvchanlikni o‘lchashda sanoat chastotasidagi yoki chastotasi
oshirilgan o‘zgarmas tokdan ham, o‘zgaruvchan tokdan ham
foydalanish mumkin.
Ikki elektrodli o‘lchash yacheykasi bilan bir qatorda to‘rtta elektrodi bor
yacheykalardan ham foydalaniladi (6.19-rasm). Tok eritmada ikki tashqi elektrodlar 1
va 4 orasida o‘tadi, bu elektrodlar kuchlanish manbai U1 ga ulangan bo‘ladi. Rezistor
R ning cheklovchi qarshiligi kattaligi tufayli yacheyka zanjiridagi tok kuchi I,
eritmaning qarshiligi o‘zgarishidan qat’iy nazar, o‘zgarmasdan qoladi.

6.19-расм. Тўрт электродли ўлчаш ячейкаси бўлган
кондуктометрнинг схемаси
Ikki ichki elektrod 2 va 3 potensiometr vazifasini bajaradi va eritmada
kuchlanish tushuvini o‘lchash uchun mo‘ljallanadi:

)
bu erda R
ya = K/σ — elektrodlar 2 va 3 orasidagi eritmaning qarshiligi (K — to‘rt elektrodli o‘lchash
yacheykasiniig konstantasi, u elektrodlar 2 va 3 ning oralig‘iga va ular sirtining yuziga bog‘liqdir).
Binobarin,

bu erda

SHunday kilib, elektrodlar 2 va 3 orasidagi potensiallar farqi nazorat
qilinayotgan eritmaning konsentrasiyasi bilan bir qiymatda aniqlanadi. O‘lchanadigan kattalik ∆U2,3 muvozanatlovchi ko‘prikning a va b uchlaridagi potensiallar ayirmasi Uab bilan taqqoslanadi. Agar Uab ≠ ∆U2,3 bo‘lsa, u holda elektron kuchaytirgich EK ning kirishiga muvozanatning buzilish signali ∆Ux=∆Uab —∆U2,3 kiradi. Muvozanat vaqtida Uab = ∆U2,3 bo‘ladi, bu erda, elektrodlar 2 va 3 zanjirida tok bo‘lmaydi. O‘lchashdagi harorat xatoliklarini avtomatik kompensasiyalashni muvozanatlovchi ko‘prikning elkalaridan biriga ulangan metall qarshilik termometri Rt bajaradi. Nazorat qilinayotgan eritmaning harorati o‘zgarganida, Rt qarshilik ham o‘zgaradi, buning natijasida potensiallar ayirmasi Uab ham o‘zgaradi. Rt o‘zgargandagi orttirma ∆Uab (∆t) nazorat kilinayotgan eritmaning harorati o‘zgarishi ∆t tufayli hosil bo‘lgan orttirma ∆U2,3 (∆t) ga kattaligi jihatidan teng va ishorasi jihatidan qarama-qarshi bo‘lishi kerak. Bu tenglikka kompensasiyalovchi ko‘prikning parametrlarini (R1, R2, R3 rezistorlarning qarshiliklarini) hamda kuchlanish U2 ni
tanlash yo‘li bilan erishiladi. Eritmalarning elektr o‘tkazuvchanligi haroratga juda bog‘liq. Eritma harorati 1°C ga ortsa, uning solishtirma elektr o‘tkazuvchanligi 1,5—2% ga oshadi. Eritmalarning harorati amalda juda keng chegaralarda o‘zgaradi, shuning uchun konduktometrik konsentratomerlar harorat o‘zgarishining o‘lchash natijalariga ta’sir qilishini bartaraf qiluvchi avtomatik kompensatorlarga ega bo‘lishi kerak. Sanoatda avtomatik harorat kompensatorlari eng ko‘p tarqalgan bo‘lib, suyuqlikli kompensatorlar ularning turlaridan biridir.
Suyuqlikli kompensator parametrlari o‘lchash yacheykasining parametrlariga
o‘xshash elektrod datchikdan iboratdir. Kompensator elektr o‘tkazuvchanlik harorat koeffisienti nazorat qilinayotgan suyuqlikning harorat koeffisientiga taxminan teng bo‘lgan etalon suyuqlik bilan to‘ldiriladi. Kompensator nazorat qilinayotgan suyuqlikka konsentratomerning o‘lchash yacheykasi bilan birgalikda kiritiladi. Kompensator ko‘prikli o‘lchash sxemasining elkasiga ulanadi. Etalov va nazorat qilinayotgan suyuqlikning haroratlari bir xil bo‘lganligi va harorat koeffisientlari birbiriga yaqin bo‘lganligi sababli haroratlar o‘zgarganida, o‘lchash yacheykasi qarshiligining o‘zgarishini suyuqlikli kompensatorning qarshiligining o‘zgartirish yo‘li bilan to‘la kompensasiyalash mumkin.
Sulfat kislota konsentratomeri KSO-u (6.20-rasm) eritmadagi sulfat kislota
konsentrasiyasini nazorat qilish, qayd etish va rostlash uchun mo‘ljallangan.
Konsentratomer elektrodli datchik 1 va ikkilamchi asbob 2 KSMZ dan iborat. Konsentratomerning datchigi idishdan iborat bo‘lib, uning ichiga teshiklar bilan yonma-yon qilib past tomoni ochiq stakan o‘rnatilgan hamda o‘lchash va taqqoslash yacheykalari joylashtirilgan. O‘lchash yacheykasi ikkita o‘lchash elektrodidan iborat bo‘lib, ularning har qaysisi elektrod kavsharlangan ochiq shisha naychadan iborat. Taqqoslash yacheykasi haroratni avtomatik tarzda kompensasiyalash uchun mo‘ljallangan bo‘lib, shisha naychaga kavsharlangan elektrodlardan iboratdir, naychalarga sulfat kislota to‘ldirilgan bo‘ladi, uning konsentrasiyasi esa asbob shkalasidagi o‘rta belgiga mos keladi.
Elektr o‘tkazuvchanlik muvozanatdagi ko‘prik sxemasi bo‘yicha o‘lchanadi,
o‘lchaydigan Rx va takqoslaydigan Rt elektrod yacheykalari ko‘prikning ikki elkasi
bo‘lib xizmat qiladi. Ko‘prik sxemasining qolgan ikki elkasini o‘zgarmas rezistorlar R4, R5, R6, R7 va shuntlovchi rezistorlari R2 hamda R3 va reoxord R1 tashkil qiladi. Ko‘prik sanoat chastotasidagi o‘zgaruvchan tok bilan ta’minlanadi. O‘lchash sxemasidagi tok kuchi o‘zgaruvchan tok manbaiga parallel qilib ko‘prikning ta’minlash diagonaliga ulangan rezistor R8 ni siljitish yo‘li bilan rostlanadi.
Datchik orqali oqib o‘tadigan eritmaning konsentrasiyasi o‘zgarganda o‘lchash yacheykasining qarshiligi o‘zgaradi, buning natijasida o‘lchash ko‘prigining muvozanati buziladi. Nomuvozanat kuchlanishi KSMZ ko‘prikning electron kuchaytirgichi EK transformatori Tr ning birlamchi chulg‘amiga kelib, kuchaytiriladi va reversiv dvigatel RD ning rotorini aylantiradi, bu dvigatel reoxord R1 ning surilgichi va asbob strelkasi bilan kinematik bog‘langan bo‘ladi.
Konsentratomerning o‘lchash chegaralari: 75—79; 93—96 va 95-99% sulfat kislota. Asosiy xatolik ±0,2 dan ±0,5% gacha. KK rusumidagi konduktometrlar suyuqlikli analizatorlarning keng tarqalgan turlariga kiradi, ularda ikki va to‘rt elektrodli o‘zgartkichlar ham, kontaktsiz o‘zgartkichlar ham bo‘ladi. Bu rusumdagi asboblar yordamida ish haroratlari diapazoni 25±15°S va chegaraviy asosiy xatolik ±2,5% bo‘lganida 10-6 dan 1 Sm/sm gacha bo‘lgan elektr o‘tkazuvchanlikni o‘lchash mumkin. Elektrodli konduktometrlarning eng katta kamchiligi elektrodlarning qutblanishi va elektrodlar sirtida sodir bo‘ladigan elektrkimyoviy reaksiyalarda hosil bo‘ladigan moddalar bilan ifloslanishi, shuningdek, eritmadagi mavjud mahsulotlar bilan ifloslanishidir. Kontaktsiz konduktometrlarda o‘lchanayotgan muhit bilan bevosita kontaktga ega bo‘lmagan birlamchi o‘zgartkichlar bo‘ladi, shu sababli ularda bunday
kamchiliklar bo‘lmaydi. Ta’minlovchi kuchlanishning chastotasiga qarab kontaktsiz konduktometrlar past chastotali (1000 Gs gacha bo‘lgan sanoat va tovush chastotasidagi) va yuqori chastotali (1 kGs dan ortiq)' turlarga bo‘linadi.
Past chastotali kontaktsiz konduktometrlarda tahlil qilinayotgan eritma
berk halqa hosil qiluvchi naychada oqadi. Naycha dielektrik materialdan tayyorlangan. Naychaga tashqi tomondan ikki transformator uyg‘otuvchi Tpl va o‘lchash transformatorlari Tr2 ning (6.21- racm) chulg‘amlari o‘ralgan
bo‘ladi. Tpl transformatorning birlamchi chulg‘ami o‘zgaruvchan tok manbaiga ulanadi. Elektrolit eritmasi naychada hosil qilgan berk suyuqlik o‘rami transformator Tpl ning ikkilamchi chulg‘ami vazifasini
bajaradi. Suyuqlik o‘ramidagi elektromagnit ta’sirlashuv natijasida EYUK induksiyalanadi

Bu erda ω1 — transformator Tr 1 ning birlamchi chulg‘amlaridagi o‘ramlar soni;

ω2-suyuqlik o‘ramlari soni, odatda (ω2=1); U—transformator Tpl ningbirlamchi chulg‘amini ta’minlovchi kuchlanish.
EYUK ta’sirida suyuqlikdan o‘tayotgan tok kuchi
bu yerda R
p— suyuqlik o‘ramining qarshiligi; Kr — past chastotali konduktometrik yacheykaning konstantasi;
uning qiymati suyuqlik o‘rami uzunligining o‘tkazuvchi kesimi yuzi nisbatiga teng bo‘lib, odatda Kr ning kattaligi
tajriba yo‘li bilan topiladi; x — eritmaning elektr o‘tkazuvchanligi.