1.3.2. Massani o‘rtacha qiymatlari taroziga kiritilgan buyumlar sonini
hisoblash xatoliklari, bitta buyumdan ortiq bo‘lmasligi kerak.
Mustaqil tayyorlanish uchun savollar
1. Analitik tarozilarni qo‘llanilishi.
2. Analitik tarozilarini qanday turlarini bilasiz?
3. Analitik tarozilarni ishlash prinsiplari to‘g‘risida gapirib bering?
4. Analitik tarozilarni qiyoslash usulini so‘zlab bering?
61
4-LABORATORIYA 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.
62
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.
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,
63
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
64
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:
- 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.
| 