Меню

Измерение углекислоты в воде прибор

Измерение углекислоты в воде прибор

_________________
Всё можно наладить,если вертеть в руках достаточно долго!

JLCPCB, всего $2 за прототип печатной платы! Цвет — любой!

Зарегистрируйтесь и получите два купона по 5$ каждый:https://jlcpcb.com/cwc

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

Встал на лапы

Измерение углекислоты в воде прибор

Карма: 2
Рейтинг сообщений: 0
Зарегистрирован: Вс дек 28, 2008 18:07:28
Сообщений: 129
Откуда: Москва
Рейтинг сообщения: 0

В статье приведены советы и рекомендации по проектированию печатных плат преобразователей на основе карбид-кремниевых транзисторов, позволяющие избежать наиболее распространенных ошибок и уменьшить вероятность отказа оборудования как в процессе разработки, так и во время его практической эксплуатации.

Приглашаем 27/01/2022 всех желающих посетить вебинар, посвященный двум наиболее растущим сегментам интегрированных источников питания – AC/DC малой мощности (1-20Вт) и сегменту решений PoL без изоляции. На вебинаре рассмотрим проблему выбора AC/DC в бюджетном сегменте и концепцию тестирования ускоренного старения, проведем сравнительный анализ подходов к интеграции AC/DC модулей. Сделаем обзор решений концепции POL с доисторических времен до современных технологий и средств для разработки и тестирования.

Кто сейчас на форуме

Сейчас этот форум просматривают: khach, Majestic-12 [Bot] и гости: 9

Лабораторная работа № 5 Определение содержания различных форм углекислоты в воде

Угольная кислота и ее соли – постоянные компоненты природных вод. Содержание свободной угольной кислоты Н2СО3 зависит от концентрации растворенной двуокиси углерода. Так как в форме угольной кислоты находится лишь незначительная часть растворенной СO2 (около 1 %), то содержание свободной углекислоты в воде характеризуется суммой: Н2СО3 + СO2. При этом расчет ведут не на кислоту, а на СO2. Угольная кислота диссоциирует в водном растворе:

Константы диссоциации для I и II ступени:

К1 =

Измерение углекислоты в воде прибор

, К2 =

Измерение углекислоты в воде прибор

.

Из уравнений следует, что концентрация свободной угольной кислоты находите прямой зависимости от концентрации водородных ионов, а концентрация карбонатных ионов — в обратной. При рН — , причем с возрастанием рН увеличивается концентрация НСО3 — ионов и понижается концентрация свободной угольной кислоты. При рН=8,4 в воде присутствуют практически только гидрокарбонаты (99,7%). При дальнейшем увеличен рН в воде наряду с НСО3 — — ионами появляются СO3 2- ионы, которые при рН > 10 становятся преобладающими.

Связанной считается углекислота в форме карбонатов. В форме гидрокарбонатов она состоит из связанной и полусвязанной кислоты (поровну), так как при кипячении половина гидрокарбонатов переходит в свободную углекислоту:

Определение свободной углекислоты

Объемное определение свободной углекислоты СO2 проводят методом нейтрализации. К исследуемой воде прибавляют NaOH, при этом СO2 переходит в гидрокарбонат:

Точка эквивалентности соответствует такому значению рН, при котором в воде находятся гидрокарбонаты (8,4). Индикатор — фенолфталеин (розовая окраска появляется при рН > 8,3). Вследствие того, что окраска титруемого раствора изменяется постепенно, конец реакции определяют, сравнивая полученную окраску с интенсивностью окраски раствора-«свидетеля». В качестве «свидетеля» применяют раствор, приготовляемый следующем образом. Вначале 2 г СuСl2·6Н2O и 2 г CuSO4·5H2O растворяют в мерной колбе емкостью 200 мл, прибавляют 2 мл концентрированной НСl и доводят до метки дистиллированной водой. Затем, разбавляя 20 мл приготовленного раствора до 200 мл исследуемой водой, получают для сравнения раствор — «свидетель». Чтобы не было потерь СO2, титруют в колбе, закрытой резиновой пробкой с отверстием, через которое и ведут титрование.

В коническую колбу на 250 мл осторожно отмерить пипеткой с сифоном 100 мл исследуемой воды. Внести 2-3 капли фенолфталеина, закрыть пробкой и перемешать. Через отверстие в пробке опустить в колбу кончик бюретки с рабочим 0,02н раствором NaOH и титровать пробу до появления розового окрашивания, не исчезающего 3 мин. (сравнить с окраской «свидетеля»),

ХCO2 =

Измерение углекислоты в воде прибор

,

где ХCO2 – содержание свободной двуокиси углерода, мг/л;

V1 – объем рабочего раствора NaOH, пошедший на титрование пробы, мл;

N – нормальность рабочего раствора NaOH;

Э – эквивалент СО2 в данной реакции (44);

V2 – объем исследуемой воды, мл.

Опыт повторить три раза. Результаты записывать в виде таблицы:

Объем NaOH, пошедший на титрование пробы, V1, мл

Определение карбонатов и гидрокарбонатов

При одновременном присутствии в воде ионов НСО3 — и СО3 2- определение ведут в одной пробе, нейтрализуя рабочим раствором соляной кислоты щелочность, создаваемую этими ионами. Определение основано на изменении содержания различных форм углекислоты в зависимости от рН. В присутствии кислоты ионы НСО3 2- и СО3 2- переходят в свободную форму. Карбонаты с соляной кислотой взаимодействуют в две стадии. На первой стадии карбонаты переходят в гидрокарбонаты.

Образовавшиеся гидрокарбонаты на второй стадии переходят в свободную углекислоту

Таким образом, можно считать, что объем кислоты, затраченный на перевод СО3 2- в НСО3 — , соответствует половине содержащихся в воде карбонатов. Индикатор — фенолфталеин. Проба, оттитрованная рабочим раствором кислоты в присутствии фенолфталеина, содержит гидрокарбонаты, ранее находившиеся в воде, и гидрокарбонаты, образовавшиеся из карбонатов. Гидрокарбонаты переводят в свободную углекислоту последующим титрованием пробы кислотой в присутствии метилового оранжевого.

При расчете на содержание СO3 2- ионов объем соляной кислоты, израсходованный на титрование пробы воды с фенолфталеином, соответственно удваивается. А при расчете количества гидрокарбонатов из объема кислоты, израсходованный на титрование воды в присутствии метилоранжа, вычитается объем пошедший на титрование с фенолфталеином.

Карбонат ионы содержатся в щелочных водах. Обычно питьевая вода не содержит карбонатов. На это указывает отсутствие розовой окраски от прибавления к пробе фенолфталеина. В этом случае в воде определяют только гидрокарбонаты титрованием кислотой в присутствии метилоранжа.

В коническую колбу на 250 мл пипеткой отмерить 100 мл исследуемой щелочной воды. Внести 2-3 капли фенолфталеина. Оттитровать 0,1н соляной кислотой до исчезновения розовой окраски. Записать объем кислоты на титрование.

К оттитрованной пробе прибавить 2-3 капли метилоранжа и титровать 0,1н HCl до появления оранжевой окраски. Объем кислоты на титрование записать.

Повторить определение с водопроводной водой.

Измерение углекислоты в воде прибор

,

где V1 – объем 0,1н НС1, израсходованный на титрование пробы, мл;

N – нормальность раствора НСl;

Измерение углекислоты в воде прибор

,

где V1 – объем 0,1н НСl, израсходованный на титрование пробы воды в присутствии метилоранжа, мл;

Э – эквивалент НСO3 — (61,018).

При наличии в исследуемой воде только гидрокарбонатов, расчет ведут по формуле:

Измерение углекислоты в воде прибор

,

Результаты проведенных опытов записывают в виде таблицы:

Объем НСl, израсходованный на титрование с фенолфталеином, V1, мл

Объем НСl, израсходованный на титрование с метилоранжем, V2, мл

Содержание карбонатов XСO3 2- , мг/л

В каких формах содержится углекислота в воде?

От каких факторов зависит форма нахождения углекислоты в воде?

Напишите уравнения 1 и 2-й ступени диссоциации угольной кислоты.

Напишите константы диссоциации для 1 и 2-й ступени диссоциации угольной кислоты.

Каким методом проводят определение свободной углекислоты?

Какой индикатор применяют при определении свободной углекислоты?

На чем основано определение карбонатов и гидрокарбонатов в воде?

Напишите уравнения реакций карбонатов с соляной кислотой.

Объясните необходимость использования индикаторов фенолфталеина и метилоранжа при определении карбонатов и гидрокарбонатов.

Почему питьевая вода не содержит карбонатов?

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Принцип действия датчика углекислого газа, варианты дешевых комнатных газоанализаторов

Измерение углекислоты в воде прибор

Диоксид углерода, находящийся в воздухе, при разной концентрации, по-разному влияет на самочувствие человека. Нормальным значением в атмосфере считается 400 частей на миллион. При увеличении свыше 1500 может ощущаться усталость, чувство духоты. Отсутствие должной вентиляции и отсутствие контроля содержания углекислоты в воздухе является причиной потери внимания, снижения способности восприятия информации учеников в малых аудиториях, кабинетах, у работников офисов.

Измерение углекислоты в воде прибор

Схема повышения концентрации

Обладая газоанализатором углекислого газа можно вовремя принять меры по снижению высокого содержания двуокиси углерода. Определить, необходимо ли приобретать дополнительную вентиляцию и установить собственный допустимый минимальный предел, помогающий чувствовать себя всегда свежо.

Принцип действия

Принцип действия детектора CO2 основан на поглощении газом инфракрасных лучей. Анализируемый воздух, находясь в небольшой камере, подвергается облучению инфракрасным лучом. Сначала осуществляется замер интенсивности без оптического устройства. Затем луч, проходя через смесь газов и светофильтр, доходит до считывающего датчика. Датчик фиксирует показание интенсивности принятого луча диапазоном от 1 до 15 мкм. После определения двух значений, по разнице, прибор определяет концентрацию углекислоты в воздухе.

Измерение углекислоты в воде прибор

Данные газоанализаторы нечувствительны к кислороду, имеют хорошую избирательность и стабильность, быстрый отклик и надёжность.

На небезызвестном сайте Aliexpress можно найти и купить большое разнообразие бытовых, комнатных датчиков. Часто сам сенсор вставлен внутрь корпуса, напоминающий небольшие настольные часы, либо будильник, который совмещает несколько функций. Мы сделали небольшую подборку популярных анализаторов диоксида углерода от разных продавцов.

Газоанализаторы

Вариант №1

Измерение углекислоты в воде прибор

Датчик углекислого газа бренда AZ из магазина Ideal Concept Store, имеющий артикул CO87, похож на часы — будильник, имеющий встроенный экран. Фронтальная сторона наклонена к поверхности под углом 15 градусов и имеет круглую форму диаметром 12 см. Устройство не имеет выступающих частей и острых углов. Высота устройства 8 см. Корпус сделан из серого пластика.

Данный прибор имеет следующие особенности:

  • Наличие датчиков температуры и влажности с отображением на экране
  • Наличие встроенного календаря и часов
  • Индикация качества воздуха
  • Наличие светодиодного индикатора, звукового сигнала о превышении установленного показания двуокиси углерода
  • Предусмотрена автоматическая калибровка
  • Широкий диапазон измерений
  • Возможность выбора размерности указания температуры (градусы, фаренгейты)
  • Возможна синхронизация с ПК с последующим составлением анализа
  • Возможность программирования указания качества воздуха в зависимости от содержания CO2
  • Характеристики газоанализатора следующие:
  • Диапазон измерения углекислоты: 0 -2000 ppm, 2001 – 9999 вне шкалы (с разрешением 1 ppm.)
  • Диапазон измеряемой температуры воздуха: -10 — +60 °C (с разрешением 0,1 °C )
  • Диапазон измерения влажности воздуха: 0,1 – 99,9 % (с разрешением 0,1 %)
  • Точность измеряемого CO2: ±50 ppm
  • Интервал между измерениями от 1 секунды до 5 часов
  • 4” LCE экран c подсветкой
  • Адаптер питания 5 V / 0,5 А
  • Предупреждение при достижении предельной (программируемой) концентрации.

Вариант №2

Измерение углекислоты в воде прибор

Анализатор углекислого газа AZ, имеющий артикул CO22_EU, выглядит как фото-рамка с габаритами 130*85*60 мм

Устройство можно связать с системой вентиляции и задать определённое значение, по которому будет происходить включение, либо отключение вентиляции. Возможен вывод показания содержания углекислоты на компьютер.

  • Диапазон измерения: 0 -2000 ppm, 2001 – 9999 вне шкалы (с разрешением в 1 ppm)
  • Точность измерения CO2: ±50 ppm
  • Время выхода на режим после включение: 30 секунд
  • 3,07” LCD экран c подсветкой
  • Питание 12 V / 1 А
  • Ёмкость аккумулятора 50 мА

Вариант №3

Измерение углекислоты в воде прибор

Газоанализатор бренда Barry Century из магазина Instruments, имеющий артикул AZ7788A имеет формы небольшой пластиковой коробочки с размерами 120*91,2*27 мм.

Из основных особенностей можно выделить составление на собственном ЖК экране график изменения концентрации фиксируемого газа, наличие трех диодов, сообщающих о качестве воздуха.

Технические характеристики следующие:

  • Диапазон концентрации измерения углекислого газа: 0 -5000 ppm
  • Погрешность измерения CO2: ±50 ppm
  • Адаптер 5 V / 16 мА. Аккумулятор ёмкостью 160 мА

Вариант №4

Измерение углекислоты в воде прибор

Измеритель концентрации углекислого газа из магазина NewBeautifulLife Store версии 8802-EN-00 является портативным вертикально стоящим датчиком. Небольшие габариты позволяют брать устройство в карман. На ЖК экране кроме концентрации анализируемого вещества отображается температура, давление, дату и время.

Детектор имеет характеристики:

  • Диапазон измерения диоксида углерода 0 – 2000 ppm с разрешением в 0,1 ppm
  • Погрешность измерения ±3%
  • Параметры рабочей среды: температура 0 – 50 °C , влажность 10 – 90 %.
  • Тип датчика: NDIR CO2
  • Адаптер питания 5 V
  • Имеется звуковой и световой сигнал предупреждения о превышении установленной концентрации.

Вариант №5

Измерение углекислоты в воде прибор

Датчик диоксида углерода в воздухе из магазина instrument Factory Store под артикулом HT-2000 имеет следующие характеристики:

  • Диапазон измерения CO2: 0 – 9999 ppm (вне шкалы)
  • Дисплей LCE: 3,5 дюйма (8,9 см) с подсветкой
  • Время отклика: 10 секунд
  • Точность измерения: ± 50ppm
  • Срок службы: 15 лет
  • Параметры рабочей среды: температура 0 – 50 °C , влажность 10 – 90 %.

Вариант №6

Измерение углекислоты в воде прибор

Анализатор, продаваемый магазином Measuring Tools под артикулом HT-501, имеет стильный дизайн миниатюрных часов, показывающих концентрацию углекислоты, температуру и влажность. Экран обведён чёрной рамкой, цифры отображаются на тёмном фоне и при этом легко читаются. Управление просто и интуитивно понятно, имеет прочный корпус.

  • Размеры: 107*107*58,2 мм
  • Ёмкая батарея на 1000 мА
  • Время отклика: 1 секунда
  • Диапазон измерения: 1 – 9999 ppm
  • Точность: ± 70ppm

Вариант №7

Измерение углекислоты в воде прибор

Один из самых маленьких комнатных устройств контроля содержания CO2, продаётся в магазине HTI под артикулом HT-401. На ЖК экране отображается только концентрация анализируемого газа, указание чистоты воздуха по индикатору «смайлик». Прибор может работать как от батарейки, так и от mini-USB, автоматически откалиброван

Характеристики анализатора следующие:

  • Диапазон измерений углекислого газа: 1 – 9999 ppm
  • Точность: ± 70ppm
  • Габариты:74*71*27мм
  • Вес: 51 г
  • Время автономной работы: 3,5 часа

Вариант №8

Измерение углекислоты в воде прибор

Самый дешевый газоанализатор концентрации CO2 продаётся в магазине HESSWAY IntelligentHome Store под артикулом KF-800F. На ЖК экране можно увидеть не только содержание газа, но и температуру помещения. Отличительной особенностью данного девайса является возможность управлять как самим вентилятором, так и его скоростями. В зависимости от концентраций и температуры ЖК экран может менять свой фон с зеленого на желтый или красный.

  • Диапазон отображения температуры: 0 °C — 50 °C
  • Срок службы: ≥ 10 лет
  • Диапазон CO2 дисплея: 350ppm-3000ppm
  • Время выхода на показания: ≤ 30 секунд

Вариант №9

Измерение углекислоты в воде прибор

На али экспрессе возможно приобрести сенсор без вывода данных. Он пригодится при необходимости удалённого контроля за концентрацией углекислого газа, при необходимости вывода посредством wi-fi, либо проводной сети сразу нескольких показателей на общий пульт контроля, управления. Любителям программировать устройства на ардуино подойдет для опытов. В магазине FYD Open Source Hardware под артикулом MH-Z19 продаётся недорогой модуль.

  • Способен измерять концентрацию CO2: 1 – 5000 ppm
  • Точность: ± 50ppm
  • Размеры: 30*20*9 мм
  • Вес: 21 г
  • Срок службы: 5 лет
  • Рабочее напряжение 3,6 – 5,5 V, сила тока 18 мА

Заключение

Приобретение газоанализаторов для контроля за содержанием углекислого газа в домах, это путь к здоровой жизни. Знания о влиянии диоксида углерода на человека в комнате обязательно приведут к тому, что контроль за концентрацией возможно станет обязательным. Датчики и анализаторы будут устанавливать во всех школах, институтах, садиках. На работе, в помещениях с большим скоплением людей, будет считаться нормой установка сенсора CO2 для управления системой вентиляции…

Источник