銨離子傳感器技術(shù)參數(shù);
選擇性離子電可用于測(cè)量水溶液樣本中選定離子的濃度。可測(cè)量的離子包括:硝酸鹽離子(3-)、氯離子(Cl-)、鈣離子(Ca2+)以及銨離子(NH4+)。它們可與以下任一數(shù)據(jù)采集器連接:Vernier LabPro®、Go!™ Link、ULI或Serial Box Interface,也可與CBL 2™或CBL™系統(tǒng)連接。這些電可以完成多種多樣的測(cè)量和實(shí)驗(yàn)
- · 監(jiān)測(cè)河流中的銨離子(銨離子電):銨離子(NH4+)經(jīng)常作為已施肥地的水的流失量的計(jì)算結(jié)果。此電給你提供了一個(gè)測(cè)量這個(gè)重要離子濃度的很簡(jiǎn)單的方法。
指標(biāo)
范圍:
銨離子電(NH4+): 0.10至18,000毫克/公升或ppm (5.5×10-6M到1.0 M)
分辨率:
13-比特(SensorDAQ): 每個(gè)范圍的分辨率數(shù)值都是以下12-比特界面的數(shù)值的一半。
12-比特(LabQuest、LabPro、ULI、或I):
銨離子電(NH4+): 讀數(shù)的0.7% (0.10 &plun;0.0007或18,000 &plun;130毫克/公升)
pH范圍:
銨離子電(NH4+): 4至10
干擾離子:
銨離子電(NH4+): K+
電斜率(log電壓與濃度):
銨離子電(NH4+): +56毫伏/十進(jìn)位
近似校準(zhǔn)電壓:
銨離子電(NH4+): 高(100毫克/公升) 2.1 V 低(1毫克/公升) 1.3 V
電阻: 1到4 MΩ
重現(xiàn)能力: 讀數(shù)的&plun; 5%
可置溫度范圍: 0到50°C(無(wú)溫度補(bǔ)償)
小沉浸: 1英寸
電長(zhǎng)度: 155毫米
直徑: 12毫米
蓋子直徑: 16毫米
電纜線長(zhǎng)度: 100公分
選擇性離子電的工作原理
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選擇性離子電是利用膜來(lái)測(cè)量水溶液中特定離子濃度(如:Ca2+)的電。當(dāng)電的膜接觸到含有特定離子的溶液時(shí),取決于溶液離子濃度的電壓就會(huì)在膜上產(chǎn)生。我們的選擇性離子電都是組合類型的:就是說(shuō),電壓是以內(nèi)在的銀/氯化銀(Ag/AgCl)參照電為標(biāo)準(zhǔn)。選擇性離子電直接測(cè)量特定的離子濃度。為避免污染或消溶膜,樣本應(yīng)該是水溶液的。選擇性離子電有兩種類型的膜:
- · 固體聚合膜:這種類型的PVC膜用于硝酸鹽、鈣、銨離子電。膜是一張多孔的能進(jìn)行離子交換、但不透水的塑料圓盤。在它接觸到樣本溶液后,把樣本與內(nèi)在溶液分離開(kāi)。PVC膜電的膜是可替換的。
- · 固態(tài)膜:這種薄的晶體圓盤用于氯離子電。它能把樣本與內(nèi)在溶液分離開(kāi)。氯離子電的膜是不可替換的。
感應(yīng)和參照電之間產(chǎn)生的電壓就是被測(cè)溶液離子的濃度。當(dāng)達(dá)感應(yīng)電上的離子濃度有變化時(shí),測(cè)到的2個(gè)電之間的電勢(shì)差也隨著變化。Nerst方程式是形容選擇性離子電的線性反應(yīng),如下:
E = Eo+m(ln a)
這里E是測(cè)量的電壓,Eo是兩個(gè)半電的標(biāo)準(zhǔn)電壓,m是斜率,ln是自然對(duì)數(shù),a是待測(cè)離子的。
假設(shè)離子強(qiáng)度是不大變化,形容電反應(yīng)的Nerst方程式可重新按離子的濃度,C,定義為:
E = Eo+m(ln C)
以下是濃度的自然對(duì)數(shù)與電壓的圖表:
用選擇性離子電測(cè)定Ca2+、NH4+、3-、Cl-離子濃度的方法如下:
- ·數(shù)據(jù)采集器讀取的電壓與離子濃度有線性關(guān)系。
- ·使用電壓讀數(shù)與如上圖表所顯示的法則,就能測(cè)定特定離子濃度的自然對(duì)數(shù)。
- ·離子濃度可以從濃度的自然對(duì)數(shù)中測(cè)定。
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