CN106885872A - 一种智能电子酸碱滴定仪 - Google Patents

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刘胜菊
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Qingdao Stone Instrument Technology Co Ltd
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    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N31/00—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods
    • G01N31/16—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods using titration
    • G01N31/162—Determining the equivalent point by means of a discontinuity

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Abstract

本发明涉及分析测试仪器领域，是一种能够进行自动滴定微量酸碱样品的智能滴定仪，包括数控微量进样、检测传感、中央控制与处理和触控面板四个功能模块。工作原理及性能特点：采用可调微量蠕动泵和微径进样管结合，滴定进样量受控于控制中心指令，确保滴定准确性；检测传感器采用电容耦合非接触电导电极，与被测定液无接触，无虞污染及钝化，因而寿命长，重现性好；滴定反应容器采用内径1.0mm的非导电材料管，可完成微量被检测液的滴定；进样、滴定、监测、计算、显示和存储可编程，由中央CPU按照预设编程自动处理，因而操作简便；设备结构紧凑，便携性好，即可满足专业实验室应用，也可进行现场测定。

Description

一种智能电子酸碱滴定仪
技术领域
本发明涉及分析测试仪器领域，具体地涉及一种电子酸碱滴定仪，是能够自动滴定微量酸碱样品并进行结果计算、输出/存储的智能仪器。
背景技术
无论是化学、化工、环境科学、食品卫生还是生命科学，酸碱滴定分析都具有广泛应用。采用酸式或碱式滴定管的传统方法操作繁琐，费时费力，且实验结果可靠性较差。
专利CN201510172304.0公开了一种自动酸碱滴定仪，采用微量计量泵控制自动进样，通过插入反应液中的pH传感器人工判定滴定结果。较之与传统手工方法，该滴定仪操作简便，省时省力，且具有更好的准确性。但是，由于测定电极浸于反应液中，其表面污染和性能钝化不可避免。
专利CN201310551327.3公开了一种自动酸碱滴定仪，通过蠕动泵结合流量传感器控制自动进样，采用光源发射器结合光源接收器处理滴定结果，由于检测传感器与反应液不接触，较好地解决了电解污染问题，而且可以滴定较少体积样品。但是不能测定浑浊样品，因而限制了其应用。此外，由于采用光学信号，仪器的自动化离不开光电转换元件，增加了制造成本。
本专利采用不与反应液接触的电容耦合非接触电导传感器记录滴定过程并自动计算、输出滴定终点，同时具有上述两种方法的优点，同时避免了它们的缺点。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种自动化酸碱滴定仪，利用本发明装置和方法可以自动滴定微量待测酸碱样品，具有记录滴定过程并自动计算、输出滴定结果的功能。
本发明工作原理：酸碱中和反应生成电导率极低的水分子，造成被滴定液表观电导率的下降，滴定终点时达到拐点，然后再迅速增加，采用电感耦合非接触电导传感器监测、记录被滴定液的电导变化值，根据滴定终点时标准液加入量计算待测液原酸度。
本发明具体实现步骤：在控制中心指令下，可调微量蠕动泵(含步进电机和泵头两部分)和微径进样管结合准确滴加标准液；电容耦合非接触电导传感器实时监测反应溶液电导信息变化；将电导变化信息耦合标准液滴加量，经计算处理后得到待测定溶液原酸碱度并自动输出、存储。
本发明仪器和方法与现有技术对比的有益效果：
(1)自动化程度高，操作简便：自动定时定量进样，自动信号采集，自动信号处理，自动计算滴定结果并报告、存储。
(2)滴定结果不受待测样品的浑浊度影响，因而可免该前处理步骤。
(3)无电极污染损耗风险，维护简便。
(4)可以精确滴定低至500μL的待测样品溶液。
(5)不但自动计算滴定结果，而且实时记录滴定进程，因而还可用于滴定反应动力学研究。
附图说明
图1：本发明结构示意图：1标准液储存瓶，2导液微径管，3步进电机，4泵头，5滴定反应管，6电容耦合非接触电导电极，7能源及通讯线，8中央芯片，9触控面板。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明的内容作进一步的解释。但本发明的保护范围不受实施例任何形式上的限制。
实施例以0.5mol/L的NaOH为标准液滴定约0.05mol/L的HCl溶液样品。
步骤一、向标准液储存瓶中加入0.5mol/L的NaOH约10.0mL。
步骤二、开主机电源，选择支持语言为“中文”，设定快速进样量为1.0mL并运行，使标准液充满导液微径管。
步骤三、点击定时定量键，设定参数分别为2s和2μL。
步骤四、点击电容耦合非接触电导传感器参数设定键，选择激励电压12V、激励频率2.0MHz、记录周期0.5s。
步骤五、点击延伸设定，选择电导率变化拐点后再延伸滴定60s。
步骤六、用微量进样器向滴定反应管内注入100μL待测溶液。
步骤七、点击运行。控制与计算中心指令步进电机动作，并通过电容耦合非接触电导传感器采集滴定反应管内溶液的电导率信号，放大、计算后在触控面板上显示实时状态。
步骤八、电导率变化拐点出现60s后，进样和滴定记录停止。根据运行至电导拐点所耗时长、进样速率和标准液浓度，计算出待测液原pH值、存储并在显示屏上输出。

Claims (4)

1.一种智能酸碱滴定仪，其特征在于它包括标准液储存瓶(1)、导液微径管(2)、步进电机(3)、泵头(4)、滴定反应管(5)、非接触电导电极(6)、能源及通讯线(7)、中央芯片(8)和触控面板(9)；在中央控制与计算中心指令下，自动完成滴定液进样、高频信号输入、电导响应信号采集与放大、滴定曲线记录、结果显示与记录整个过程。
2.根据权利要求1所述的一种智能酸碱滴定仪，其特征在滴定过程及结果信号采集由电容耦合非接触电导传感器完成。
3.根据权利要求1所述的一种智能酸碱滴定仪，其特征在于可以滴定少至0.5mL的微量样品。
4.根据权利要求1所述的一种智能酸碱滴定仪，其特征在于用作滴定反应管的非导电材料可以是玻璃、塑料、石英和陶瓷。
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