CD-17型双高阻电位仪说明书

CD-17型双高阻电位仪说明书

一   概述

由于科研和生产实践的需要，出现了由双高阻输入直流放大器组成的电位测量仪器，称为双高阻电位仪，它也可以作为单高阻电位仪来用(用短路插头将参比电极短路)。

由双高阻输入直流放大器构成的电位测量仪器主要应用于以下几个方面（请参阅方建安、夏权：“电化学分析仪器”）:

用于测量由两支不同型高阻离子选择性电极构成的无液接界测量电池的电位。例如用一支玻璃pH电极和一支玻璃pNa电极组成一个无液接界测量电池；

(2)用于测量由两支相同型的高内阻离子选择性电极组成的浓差电池的电位。通常一支放入已知溶液中(作为参比池)，一支放入未知溶液中(作为测量池)，两溶液用盐桥或多孔玻砂片相连接，组成一个有液接界测量电池；

(3)适用于两支不同的离子选择性电极测量相应两种离子活度积或活度比。如果由一支阳离子电极和一支阴离子电极组成的测量电池，在相应的两种离子浓度增大(或减小)时，两支电极的电位向相反方向变化，这时测得的为活度积。例如直接用钠电极和氯电极测定氯化钠的平均活度；

(4)用于测量接地样品溶液中的离子含量。例如用双高阻输入电位测量仪器测量工业流程(反应釜接地的)、土壤和湖泊等中的离子浓度是非常理想的。

所谓双高阻输入放大器，是指放大器的两个信号输入端对电路的公共端，都具有很高的输入电阻。为了使电路具有两个高阻抗输入端，必须用两个闭环高阻运算放大器组成差分输入，差分输出电路(简称DIDO电路)，然后将两个闭环高阻运算放大器的差分输出接到一个减法电路上，变成单端输出供显示器进行读数。

本仪器电位的最小读数为0.1mV，所以非常适合与手机中计算器（可以保存本次远算公式和结果，可以调用）或脱机数据处理软件（我们有脱机标准曲线法应用软件）相结合成为一台离子分析器。

如果仪器读数误差∆E为1毫伏，则对一价离子选择性电极，相当于3.9%的活度误差;对二价离子选择性电极，相当于7.8%的活度误差。为了保证离子选择性电极测定活度(或浓度)的相对误差在1%以内，要求通用电位测量仪器的精度能达到0.1mV。

二  功能与技术指标

1  电位测量范围: 0-1999mV,最小读数0.1mV;

2  输入阻抗11012欧。

3  电源:5V稳压电源。

4  尺寸：17.5X9.5X4cm。

5 重量：290g。  

三 测量时使用方法  

CD-17型双高阻电位仪测定ORP

氧化还原电位（ORP）作为介质（包括土壤、天然水、培养基等）环境条件的一个综合性指标，已沿用很久，它表征介质氧化性或还原性的相对程度。长期以来氧化还原电位是采用铂电极直接测定法。即将铂电极和参比电极直接插入介质中来测定,该电位为铂电极在测量体系中表面电子得失平衡后相对于参比电极的平衡电位，再加上该温度时的参比电极电位为氧化还原电位。氧化还原电位E（相对于氢电极）═E（仪器测量值）+E（参比电极的电位）

用短路插头将参比电极短路，将铂复合电极电极插入指示电极插座中，（非复合电极时才将参比电极接溶液地接线柱），将铂复合电极插入被测溶液中就可进行测定。测定结果加上在该温度下的参比电极电位值才是氧化还原电位值．

(二) CD-17型双高阻电位仪测定pH

CD-17型双高阻电位仪具有很高的输入阻抗，大于1012欧，故满足高内阻的玻璃pH电极、高内阻的玻璃pNa电极和其它离子电极测定电位的需要。利用手机上的科学计算器或具有公式的计算器就能方便地完成计算任务。

pH值测定

（1）、将pH电极分别插入两个pH标准溶液中，

如   pH6.86和pH4.01。

（2）、分别测的电位值为：

E1为pH6.86的电位值如10mV;  E2为pH4.01      

的电位值如170mV

（3）、则电极的校正斜率为

S=(E2-E1)/△pH=（170-10）/(4.01-6.86)= -56.14

（4）、则 pHx=6.86-(Ex-E1)/S

    如在样品中测得的电位值Ex为-2mV,

    则pHx=6.86-（-2-10）/56.14=7.00

在手机上下一个科学计算器上列式

6.86-（-2-10）/56.14=7.07

只要将每次测定样品的电位值取代Ex值（红色字），就得到一个新的pH值。如图1所示。（可以保存本次远算公式和结果，可以调用）。

(三) CD-17型双高阻电位仪离子计法测定离子浓度值

（1）、将离子电极和参比电极分别插入两个标准溶液  

中，如 0.01mol/L、和0.0001mol/L。

（2）、分别测的电位值为：

E1为0.01mol/L的电位值如150mV; E2为    

0.0001mol/L的电位值如30mV

（3）、则电极的校正斜率为

S=(E2-E1)/(lg0.01-lg0.0001)

=（30-150）/(-2-(-4))= -60mV/pX

（4）、 Cx=10^((Ex-E1)/S

    如在样品中测得的电位值Ex为90mV,

（5）、则Cx=10^(-2+((90-150)/60=0.001

在手机上下一个科学计算器上列式

10^(-2+((90-150)/60=0.001

只要将每次测定样品的电位值取代Ex值（红色字），就得到一个新的Cx值。如图2所示。（可以保存本次远算公式和结果，可以调用）。

（四）CD-17型双高阻电位仪标准曲线法测定离子浓度值

在测定溶液中离子的活度与浓度时，标准曲线法是一种比较实用的方法。它不但适用于批量试样的分析，而且也是检验离子选择性电极的功能与线性好坏的一个主要方法。把离子选择性电极与参比电极放入一系列的标准溶液中，要求从稀的溶液开始，在测量仪器上分别读取相应的电位值，以电位对-lgci作图（ci为离子活度），则可以用Excel作图拟合得到一条直线，其斜率决定于离子的价数和电极特性。然后根据测量得到的电极在待测溶液中的电位，自动计算出样品溶液中的浓度。如：

到电位对-lgci拟合直线方程后，问题就很简单了，在科学计算器上列出如图3 所示的式子，每一次将测得样品的电位取代红圈中的数字，按一下等于号，就能得到一个测量结果。（可以保存本次远算公式和结果，可以调用）。

用手机（三星）上计算器测pH时操作过程：在改变红圈中测量的电位时，不需要按等于号可看到结果，全部测量完成时按一下等于号，目的是保存计算公式供下次测量时调用公式。

上图为下次开机时的状态，然后按红圈就出现公式。再按一下存储的公式就调出计算公式。

CD-17型双高阻电位仪与计算机上脱机标准曲线法软件联用测定离子浓度值

将标准曲线法软件安装在微机中备用，配大于或等于3个配准溶液，先做标准曲线，然后测定样品。      

如果用mg/L配制标液，单位要选择mg/L，分子量栏填写1；

对于一价分子，如NaF, 如果没有稀释，则转换系数填1；（如果稀释10，则转换系数填10，但样品体积只能填100mL）；

样品重量以克为单位，如0.4克，样品体积为样品的定容体积，如1000mL;

标准液一定要配置准确，否则测量误差很大，准确与否看标准曲线直不直；标液的浓度和样品液浓度必须在电极的线性范围内。