CN112444597A - 一种高精度全自动滴定装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高精度全自动滴定装置，包括滴定操作平台组件、滴定计量组件、滴定控制组件3个部分。所述滴定操作平台组件包括滴定箱组装在磁力搅拌台上，便于拆卸；滴定箱设有可开关门；滴定箱左右两侧内部设有卡槽，颜色传感器的支架卡入卡槽；滴定箱上方设有一开孔；滴定瓶放置在磁力搅拌托盘上。滴定计量组件包括标准液容器；精密流量计下端连接吸液管，上端连接移液管；吸液管中部设有遮盖，遮盖置于标准液容器开口处对容器进行密封；移液管末端连接滴定针头；移液管和滴定针头连接处设置遮盖，置于滴定瓶开口处。滴定控制组件包括装在支架上的颜色传感器，其反馈的信息由计算机接收；吸液管上的自动阀门，自动阀门的开关由计算机控制。

Description

一种高精度全自动滴定装置

技术领域

本发明涉及化学实验装置技术领域，具体涉及一种高精度全自动滴定装置。

背景技术

滴定是化学化工领域常用的溶液检测方法，原理是将已知浓度的标准溶液逐滴加入被测溶液中，通过颜色变化赖判断滴定终点，然后根据达到滴定终点时消耗的标准溶液体积，计算得到被测溶液中的离子的含量。

常规的人工滴定操作需要人工调整滴定速度、人工加注标准溶液、人工对溶液颜色变化做出判、人工读数。滴定速度如果过快，容易滴过终点，如果滴定速度过慢，导致操作时间很长；当被测水样中被测离子较多时，滴定管内溶液用完后需要停止操作，再加入滴定标准溶液，不仅导致操作时间延长，而且会增加读数次数，增大误差；每个人对颜色的判断标准不同，不同的人测同一水样的的离子浓度会不同；人工读数不够精确，也存在误差。此外，人工滴定通常会将被测水样进行稀释，当被测水样中被测离子含量极少时，会出现滴入一滴标准溶液就滴过了的现象，此时不仅读数误差很大，而且滴多了难以返回，无法弥补。

本装置使用颜色传感器，通过检测颜色的变化来判断滴定终点，可以解决由于人工读数和人工判断滴定终点带来的误差。此外，本装置使用精密的流量计来计量所消耗的标准溶液体积，可以消除由于人工读数带来的误差。本装置可以实现全自动滴定，可以减少人工劳动。

发明内容

针对以上问题，本发明专利目的在于提供一种高精度的全自动滴定装置，提高测定精度和效率。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：高精度全自动滴定装置包括滴定操作平台组件、滴定计量组件、滴定控制组件三部分。滴定操作平台提供滴定操作空间，滴定箱3组装在磁力搅拌台11上；滴定箱3设有可开关门1；滴定箱3内部左右两侧设有卡槽2、20，固定颜色传感器6、22的支架5、21卡入卡槽2、20内；滴定箱3上方设有一开孔4；滴定瓶9放置在磁力搅拌托盘10上；

滴定计量组件精确计量消耗标准溶液体积，包括精密流量计13下端连接吸液管14，上端连接移液管12；吸液管14伸入标准液容器16内；吸液管14中部设有密封盖15，密封盖15置于标准液容器16开口处；移液管12末端连接滴定针头8；移液管12和滴定针头8连接处设置密封盖7，置于滴定瓶9开口处；标准液容器16置于置物台19上；

滴定控制组件包括颜色传感器6、22，其反馈的信息由计算机18接收；吸液管14上的自动阀门17，自动阀门17的开关由计算机18控制；精密流量计13调节流量大小由计算机18控制。

进一步的，颜色传感器6、22，精密流量计13，自动阀门17，计算机18构成一个自动控制系统，精确控制滴定速度以及滴定启停。

进一步的，将标准液容器16置于高于操作平面的置物台19上，标准溶液无动力自流，并经过精密流量计13精确计量和控制滴定速度。

进一步的，颜色传感器6、22可通过支架5、21在卡槽2、20上移动并采用嵌套式结构自由伸缩调整而改变位置，找到合适的观测位置。

附图说明

图1为一种高精度全自动滴定装置结构示意图。

图2为一种高精度全自动滴定装置固定颜色传感器的支架的结构图。

图3为一种高精度全自动滴定装置自动控制系统原理图。

具体实施方案

下面通过一个测定CL^-浓度的最佳实施案例，并结合附图对本技术方案进行详细说明。

先设置空白组对照：取50ml蒸馏水，倒入空白组滴定瓶9中，调节水样为中性，步骤为：加入2～3滴酚酞指示剂，再加入少量NaOH溶液，直到溶液变为紫红色，再沿着杯壁每次加入极少量低浓度的H₂SO₄溶液，当溶液突变为无色时，表明溶液呈中性。并加入2～3滴K₂CrO₄指示剂，最后放入干净的转子；

其他准备工作：将计算机18开机；因为滴定的AgNO₃标准溶液见光容易蒸发，因此将移液管12和吸液管14更换为不透明材质的管子；用蒸馏水润洗移液管12和吸液管14后，再用AgNO₃标准溶液润洗三遍；将盛有提前制备好的AgNO₃标准溶液的棕色瓶打开，插入吸液管14，将密封盖15置于棕色瓶瓶口，对标准溶液进行密封；

滴定空白组：将移液管12穿过开孔4与封盖7连接，把封盖7置于空白组滴定瓶9开口处，并将滴定针头8伸入滴定瓶9内。调整支架5、21在卡槽2、20中的位置并调节支架5、21的长度，将颜色传感器6、22对准空白组滴定瓶9溶液中部，关闭可开关门1。通过计算机18发送指令：首先调整磁力搅拌台11转速使滴定瓶9内溶液搅拌均匀；打开自动阀门17；调整精密流量计13流速，由于空白组CL-含量较少，因此控制标准溶液滴定速度缓慢，随着溶液颜色越来越接近滴定终点，颜色传感器6、22接收颜色信息，反馈给计算机18，计算机18发出指令调整精密流量计13滴定速度变慢。当达到滴定终点时，颜色传感器6快速捕捉溶液颜色变化，上传检测结果，自动阀门17快速做出反应关闭，空白组滴定结束，计算机18记录消耗AgNO₃标准溶液体积。

再对被测水样进行处理：由于本次案例采用油田现场水作为被测水样，水样中CL-含量通常比较大因此可以对被测水样进行稀释。根据标准GB 11896-89，取2ml水样倒入水样滴定瓶9中，再加入48ml蒸馏水，配制50ml被测水样，同样调节水样为中性，最后，向水样滴定瓶9中加入2～3滴K₂CrO₄指示剂，放入干净的转子。

滴定被测水样：对被测水样重复上诉滴定步骤，精密流量计13记录消耗AgNO₃标准溶液体积。

根据空白组和被测水样组各自消耗AgNO₃标准溶液体积，计算出水样中CL^-含量。

本发明能够实现自动并精确测量水样中离子含量。以上仅是本发明的优选实施方案，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种高精度全自动滴定装置，其特征在于，包括：

滴定操作平台组件、滴定计量组件、滴定控制组件3个部分；

滴定操作平台组件包括滴定箱(3)组装在磁力搅拌台(11)上；滴定箱(3)设有可开关门(1)；滴定箱(3)内部左右两侧设有卡槽(2)(20)，固定颜色传感器(6)(22)的支架(5)(21)卡入卡槽(2)(20)内；滴定箱(3)上方设有一开孔(4)；滴定瓶(9)放置在磁力搅拌托盘(10)上；

滴定计量组件包括精密流量计(13)下端连接吸液管(14)，上端连接移液管(12)；吸液管(14)伸入标准液容器(16)内；吸液管(14)中部设有密封盖(15)，密封盖(15)置于标准液容器(16)开口处；移液管(12)末端连接滴定针头(8)；移液管(12)和滴定针头(8)连接处设置密封盖(7)，置于滴定瓶(9)开口处；标准液容器(16)置于置物台(19)上；

滴定控制组件包括颜色传感器(6)(22)，其反馈的信息由计算机(18)接收；吸液管(14)上的自动阀门(17)，自动阀门(17)的开关由计算机(18)控制；精密流量计(13)调节流量大小由计算机(18)控制。

2.根据权利要求1所述的一种高精度全自动滴定装置，其特征在于：颜色传感器(6)(22)、精密流量计(13)、自动阀门(17)、计算机(18)构成一个自动控制系统，精确控制滴定速度以及滴定启停。

3.根据权利要求1所述的一种高精度全自动滴定装置，其特征在于：将标准液容器(16)置于高于操作平面的置物台(19)上，标准溶液无动力自流，并经过精密流量计(13)精确计量和控制滴定速度。

4.根据权利要求1所述的一种高精度全自动滴定装置，其特征在于：颜色传感器(6)(22)可通过支架(5)(21)在卡槽(2)(20)上移动并采用嵌套式结构自由伸缩调整而改变位置，找到合适的观测位置。

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