химический каталог




Физическая химия

Автор Б.П.Никольский, Н.А.Смирнова, М.Ю.Панов, Н.В.Лутугина и др.

измеренное потенциометром, ПОМНОЖЕННОЕ НЯ соответствующий коэсЬсЬиииент (значение коэф-фициента указано на приборе у клемм D, Е и F), дает значение э. д. с. исследуемого элемента. Напряжение, которое служит для компенсации э. д. с. исследуемых элементов, регулируется В потенциометре ППТВ-1 с точностью до 0,00001 В, а в потенциометрах Р-307 и Р-375 —с точностью до 0,000001 В.

Так как сила рабочего тока названных потенциометров равна 10~4 А, то разность потенциалов в 1 В распределяется на сопротивлениях в 10 000 Ом. Сила рабочего тока прибора устанавливается в процессе компенсации э. д. с. НЭ.

Принципиальные схемы всех потенциометров одинаковы ^рис. IX. 20). Особенность потенциометра Р-307 состоит в возможности подключения к нему двух исследуемых гальванических элементов Х( и Х2 и последовательного измерения их э.д.с. Соответственно, переключатель П позволяет включить в цепь потенциометра или НЭ (положение переключателя «НЭ»), или элемент 1 (положение «Xi»), или элемент 2 (положение «Х2»).

Перед измерением э. д. с. к потенциометру следует присоединить ряд приборов: гальванометр чувствительностью ^ Ю-5 А/дел. к зажимам Г, НЭ (I или II класса точности) к зажимам НЭ, электрическое питание (аккумулятор или сухой гальванический элемент емкостью 10 А-ч или больше) с напря

жением 1,3—2,2 В к зажимам ВБ (потенциометр Р-307 рассчитан на работу от внешней батареи напряжением от 1,95 до 3,5 В), и, наконец, исследуемый элемент к клеммам X. Подключение гальванических элементов производится в соответствии со знаком, указанным на клемме.

Затем по формуле (IX. 128) рассчитывают э. д. с. НЭ при температуре опыта. Рукоятку сопротивления Я'нэ устанавливают на контакт, соответствующий числу десятых долей в значении э. д. с. НЭ при данной темепратуре. Так, если э. д. с. НЭ при данной температуре равна 1,01860 В, то на потенциометре ППТВ-1 рукоятку R^j3 устанавливают на контактах с цифрой

«6», а на потенциометрах Р-375 и Р-307 — контакт, обозначенный числом 60.

После установки силы рабочего тока переключатель П переводят в положение X и приступают к измерению э. д. с. исследуемого элемента. Для этого последовательно вращают рукоятки декад I, II, III, IV и т. д. до тех пор, пока при нажатии кнопки «50000», а затем кнопки «0» гальванометр не покажет отсутствие тока в цепи исследуемого элемента, что соответствует компенсации э. д. с. исследуемого элемента разностью потенциалов, которая создалась на потенциометре между клеммами X. При повороте рукоятки первой декады с деления «0» на первое деление на зажимах X создается разность потенциалов, равная 0,1 В, при повороте рукоятки на второе деление — 0,2 В и т. д. При каждом повороте рукоятки второй декады на одно деление разность потенциалов на клеммах X изменяется на 0,01 Вит. д.

а 6IУ ® © © 0 ©

иэ

©

® ® ® ®

Значение э. д. с. исследуемого элемента отсчитывают по положению рукояток декад в момент компенсации.

Во время измерений следует регулярно проверять силу рабочего тока потенциометра.

IX. 11.2. Нуль-инструменты в компенсационных схемах

Выбор нуль-ииструмента (гальванометра) определяется точностью измерения э. д. с. и общим сопротивлением цепи R, которое слагается из сопротивлений гальванического элемента г, сопротивления нуль-инструмента R2 и сопротивления той части компенсатора, на которую замкнут исследуемый гальванический элемент в момент компенсации R^.

Например, если мы хотим измерить э. д. с. исследуемого элемента с точностью до 0,0001 В при сопротивлении цепи R = = 1000 Ом, то необходимо взять такой нуль-инструмент, который бы четко реагировал на токи силой ^10_7А (например, типа М-198/1), так как:

AI = AE/R = АЕ/(г + R2 + R'x) =0,0001/1000= МО"7 А.

Здесь А/ — изменение силы тока (в А) в цепи исследуемого элемента при изменении напряжения на АЕ В (в данном примере Д? = 0,0001 В).

Таким образом, пользуясь приведенной формулой, можно рассчитывать необходимую чувствительность нуль-инструмента по току *.

IX-11.3. Электронные методы измерения разности потенциалов (э. д. с.)

Описанная выше компенсационная схема Поггендорфа аналогична весам. В контур с током включены: измеряемая э. д. с. (разность потенциалов) — груз; подаваемая с реохорда или потенциометра известная разность потенциалов с обратным измеряемой э. д. с. знаком — гири; гальванометр в данной аналогии— это стрелки весов. Отсутствие тока в контуре, регистрируемое гальванометром, означает равновесие, т. е. равенство известной разности потенциалов и неизвестной э. д. с. Однако для появления сигнала о неравенстве, по знаку которого экспериментатор выбирает направление перемещения движка реохорда, требуется минимальный ток, протекающий через гальванометр; его значение определяется устройством гальванометра.

* Чувствительность гальванометра по току в том случае, когда шкала равномерная, определяется отклонением по шкале (в мм) стрелки. Чувствительность гальванометра можно также хаарктеризовать силой тока, при прохождении которого стрелка гальванометра отклоняется по шкале на 1 деление (А/дел).

Современные приборы содержат усилители, позволяющие резко снизить силу тока через источник э. д. с. При огромном

разнообразии вариантов

большинство из них построены на основе блоксхемы усилителя с отрицательной обратной

связью. В электронике обратной связью называют часть электронной схемы, передающую сигнал (напряжение или силу тока) с выхода на вход. Если эта часть построена так, что сигнал обратной связи уменьшает действие входного сигнала на усилитель, то обратная связь — отрицательная, если увеличивает — положительная.

Электронный прибор для измерения э. д. с. является, по существу, автоматизированным вариантом компенсационной схемы (рис. IX. 21). В контур включены исследуемый элемент (э. д. с. Ех), усилитель и сопротивление обратной связи Roc, иа котором выходной ток усилителя создает напряжение Ek, почти точно равное измеряемому Ех и обратное по знаку. Появление ничтожно малой разности потенциалов между точками А и В усилителя вызывает изменение выходного тока, приближающее эту разность к нулю. Поэтому сила тока через источник э. д. с. ничтожно мала или, другими словами, входное сопротивление ^вх прибора, очень велико, так как оно определяется произведением входного сопротивления усилителя без обратной связи (обычно 106—108 Ом) на коэффициент усиления (104—105 Ом), RBX может быть порядка 1013 Ом, а сила тока через источник э. д. с. 10~13 — 10-14 А. Ясно, что Roc выполняет роль той части реохорда, которая компенсирует э. д. с, но тут «реохорд» питается изменяющимся пропорционально э. д. с. током. Компенсация происходит практически мгновенно при подключении э. д. с, шкала миллиамперметра оцифровывается в единицах напряжения или в пропорциональных ему единицах логарифма активности иона: рН, pNa.

Такие приборы могут измерять э. д. с. гальванических элементов со стеклянными электродами, поэтому их называют рН-метрами или, если предусмотрена настройка на различные электродные системы, иономерами.

Более современны приборы с цифровым отсчет

страница 166
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261

Скачать книгу "Физическая химия" (6.95Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(21.02.2017)