160
10-LABOPATORIYA ISHI
pH- METRLARNI QIYOSLASH
Ishdan maqsad:
rN–metrlarni ishlash prinsipini o‘rganish va qiyoslash usullari bilan
tanishish.
Vazifa:
Turli eritimalarni o‘lchashni amalga oshirish. Asbobni qiyoslashni o‘tkazish.
Asboblar va uskunalar:
rN–metr qurilmasi va har xil eritmalar.
Nazariy qism
pH-metr
—turli xil eritmalarda, suvda, ozuqa maxsulotlarida
va xom-ashyolarda, o‘rab
turuvchi muxitdagi ob’ektlarda hamda texnologik jarayonlarni uzluksiz nazorat qilishga xos ishlab
chiqarish tizimlarida, shu jumladan ishqoriy va kislotali muxit ob’ektlarida vodorod ko‘rsatkichi
(pH ko‘rsatkichi) ni o‘lchash uchun mo‘ljallangan o‘lchash asbobidir(4.1-rasm). Shu bilan birga,
pH-metr eritmalarni taxlil qilish, xossalarini o‘rganish va monitoringini olib borishda,
hamda
modda tarkibidan toza uran va plutoniyni ajratib olishda qo‘llaniladi.
4.1-rasm. Laboratoriya uchun mo‘ljallangan
pH–metrni umumiy ko‘rinishi.
pH-metrni ishlash prinsipi eritmadagi vodorod ionlarini pH vodorod ko‘rsatkichi faolliklariga
proporsional bo‘lgan elektrod tizimidagi elektr yurituvchi kuch qiymatini o‘lchashga asoslangan.
O‘lchash sxemasi, mazmuniga ko‘ra, ma’lum bir elektrod tizimi uchun (odatda o‘lchab beruvchi
elektrod –shishali, yordamchi elektrod - xlor kumushli).
Asbobni kirish qarshiligi juda yuqori bo‘lishi kerak – kiruvchi tok esa 10
−10
A dan ortiq
bo‘lmasligi (yaxshi asboblarda 10
−12
A dan kam) kerak. bu esa zondni –shishali elektrod – zondning
ichki qarshiligi yuqori bo‘lganligi uchun kirishlar orasidagi izolyasiya qarshiliklari 10
11
Om dan
kam bo‘lmasligi kerak. Bu o‘lchash asbobi pH-metrni sxemasiga bo‘lgan asosiy talablar
hisoblanadi.
161
Ilgari eritmalarni pH-ko‘rsatkichi yoki ularni elektr yurituvchi kuch qiymati potensiometr va
sezgir galvonometrlar yordamida kompensatsiya usuli bilan o‘lchangan. Sxema muvozanatda
bo‘lganda tok galvanometr orqali oqib o‘tmaydi, va yuklanish elektrodlarga ta’sir etmaydi –
potensiometr shkalasi bo‘yicha elektr yurituvchi kuchni to‘g‘ri hisoblab chiqiladi. Xuddi shunday
yo‘sinda ballistik galvanometrli usul qo‘llanilgan. Avval elektrodlardan kondensator zaryadlanadi,
keyin u galvanometr ramasida zaryadsizlanadi, bunda maksimal og‘ishlari
kondensator zaryadiga,
binobarin kuchlanishga propotsional bo‘ladi.
Keyinchalik elektron lampalari asosida ishlovchi kuchaytirgichli asboblar paydo bo‘ldi.
Maxsus bo‘lgan («elektrometrik») lampalar pikoamper tartibidagi tok oqib o‘tuvchi to‘rga ega, bu
esa katta kiruvchi qarshiliklarni olishga imkon beradi. Bunday sxemalarning nuqsonlari bo‘lib,
katta dreyf va muqarrar urinishlaridan kalibrovkani chiqishi va lampaning tavsiflarini
o‘zgarishlari hisoblanadi.
Dreyf muammolarini va bir vaqtni o‘zida yuqori kirish qarshiligini xal etish, modulyator –
demodulyator prinsipida qurilgan, kuchaytirgichli kompesatsion sxemalarga imkon berdi. Mexanik
bo‘lgan kalit (vibro qayta hosil qiluvchi) navbatma-navbat uncha katta bo‘lmagan kondensatorni
kirish va teskari aloqadagi zanjir bilan birlashtiradi. Agar ularda
doimiy kuchlanish farqlansa,
unda kondensator orqali uncha katta bo‘lmagan o‘zgaruvchan tok oqib o‘tadi va u kiruvchi lampani
to‘rli rezistorida o‘zgaruvchan kuchlanish yaratadi.
Keyinchalik tokni uzilib-uzilib turishlari bir qancha pog‘onalar bilan kuchaytirib turiladi, va
sezuvchan demodulyator fazasiga qadam qo‘yadi (oddiy xolatda- elektromagnit birinchisini
elektromagnitiga parallel ulangan xuddi shunday vibro qayta hosil qiluvchi). CHiqishda kirishdagi
kuchlanish farqlariga proporsional bo‘lgan kuchlanish hosil qilinadi. Teskari aloqa zanjiri (rezistivli
bo‘luvchi) kuchaytirgichni kirishlarida kuchlanishning nol bo‘lgan
farqlarini quvvatlab turish
uchun umumiy kuchlanish koeffitsientini beradi. Bu sxema dreyfdan xoli bo‘lib uning kuchaytirish
koeffitsienti lampaning eyilish darajasiga deyarli bog‘liq emas. Bunday xollarda lampalarni o‘ziga
ham qo‘yiladigan talablarni pasaytirish mumkin, ya’ni, qimmat bo‘lgan elektrmagnitli lampalar
o‘rniga ommaviy qabul-qiluvchi kuchaytirgichli lampalarni qo‘llash mumkin. Masalan: “pH-340”
pH-metr o‘lchash asbobi xuddi shunday lampa asosida ishlaydigan o‘lchash asbobi hisoblanadi.
Keyingi modellarda kontaktli qayta hosil qiluvchi o‘rniga dinamik kondensatorlar, keyinroq
esa yorug‘lik impulslari (masalan ionomer EV-74) bilan amalga oshiriladigan fotoqarshiliklarga
kalitlar qo‘llanilib borildi, kirishdagi lampa esa tranzistorlar bilan almashtirildi.
Hozirgi paytda ko‘pgina prezitsion, MOP-tranzistorli kirishi bo‘lgan
operatsion
kuchaytirgichlar, va oddiy ATSPlar ham kirish qarshiliklariga qo‘yilgan talablarni qondiradi.
Elektr yurituvchi kuchni o‘lchaydigan elektrodli sistemalar haroratga kuchli bog‘liq bo‘lganligi
tufayli, ular uchun termokompensatsiyali sxema muhim hisoblanadi. Dastavval, teskari
bog‘lanishdagi murakkab ko‘prikchali sxemaga qo‘shilgan qarshilikni mis termometrlari yoki
simobli termometr bilan o‘lchash qo‘llanilgan, harorat qiymatlari dastak bilan mexanik ko‘rinishda
o‘rnatilgan va uning harorati simobli termometr yordamida o‘lchangan.
Bunday sxemalar katta
miqdorda rezisitorlarga ega bo‘lib ularni sozlash hamda kalibrovka qilish murakkab hisoblagadi.
Hozirgi vaqtda harorat ko‘rsatkichlari alohida bo‘lgan ATSP da ishlatiladi, barcha lozim bo‘lgan
taxrirlarni mikrokontroller yordamida kiritiladi.
Kuchlanishning pH qiymatlariga taxminiy bog‘liqligi (shishali va xlor kumushli elektrod
bo‘lgan tizimlar uchun) quyidagi ko‘rinishda bo‘ladi:
162
- ko‘pgina zamonaviy bo‘lgan shishali elektrodlarni shunday tayyorlaniladiki,
xlor kumushli
elektr yurituvchi kuch juftligida, pH = 7, ya’ni neytral muhitda bo‘lganda taxminan nolga teng
bo‘ladi.
-asosiy (ishqoriy) pH da (biroq, odatda, shishali elektrodlar uchun chegara -14 dan oshmaydi)
datchik chiqishidagi kuchlanish 0 dan −0,41 V gacha (14-7) −0,059 = −0,41) oraliqda bo‘ladi.
Masalan, pH 10 (neytraldan 3 birlik yuqori), (10-7) −0,059 = −0,18V.
- kislotali rN da, datchik chiqishidagi kuchlanish 0 dan +0,41V gacha oraliqda bo‘ladi.
Masalan, pH 4 (neytraldan 3 birlik past), (3-7) −0,059 = +0,18V.
Bufer eritmalar bo‘yicha kalibrovka qilishda ikkita asosiy sozlash bajariladi: pH ni ma’lum
bo‘lgan aniq qiymati bilan – nolni kuchaytirish va siljitish tiklik xarakteristikalari o‘rnatiladi. Xuddi
shunday ravishda izopotensial deb ataluvchi nuqta (pH va, Ei) —pH qiymati va unga muvofiq
bo‘lgan elektr
yurituvchi kuch sozlanadi, bunda elektr yurituvchi kuch tizimi haroratga bog‘liq
bo‘lmaydi. Zamonaviy elektrod tizimlarni (kuchli kislota va ishqorlar uchun maxsus elektrodlar
bundan mustasno qilinadi) +/- 50mV oraliqlardagi elektr yurituvchi kuch va pH = 7 atrofida bo‘lgan
izopotensial nuqtada qilinadi. Ushbu tavsiflar shisha elektodlarni har bir turi uchun ko‘rsatiladi.
Do'stlaringiz bilan baham: 
