CN211014163U

CN211014163U - 液体连续搅拌质量测量和自动滴定装置

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Publication number: CN211014163U
Application number: CN201921832607.0U
Authority: CN
Inventors: 王岩; 陈育庆
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-10-29
Filing date: 2019-10-29
Publication date: 2020-07-14
Anticipated expiration: 2029-10-29

Abstract

本实用新型属于溶液配制和滴定检测技术领域，尤其是涉及一种液体连续搅拌质量测量和自动滴定装置，其特征在于包括计算机控制系统，质量测量系统和自动滴定系统，质量测量系统包括称量装置，电磁搅拌装置，容器，磁力搅拌棒，电磁搅拌装置包括电磁搅拌装置支架，旋转电机，磁体，旋转电机控制器，自动滴定系统包括一个或数个滴定剂储存器，液体泵，一个或数个滴定管，与一个或数个滴定管的端头相连接的移动机构，液体电位传感器和视觉传感器。本实用新型将称量和搅拌分离单独操作，合并为一个独立操作，将滴定、溶液搅拌、称重和相关数值记录、计算等操作，由人工操作改为全自动化操作，解决了质量分析法应用的难题，简化操作过程，提高操作精准性。

Description

液体连续搅拌质量测量和自动滴定装置

技术领域

本实用新型属于溶液配制和滴定检测技术领域，尤其是涉及一种液体连续搅拌质量测量和自动滴定装置。

背景技术

质量滴定分析方法是在进行分析时，先用一个已知准确(质量计量)浓度的试剂溶液(称为标准溶液)作滴定剂，将滴定剂滴加到被测物质溶液中，直到滴定剂与被测物质按化学计量关系定量反应完全为止。然后根据滴定剂的(质量计量)浓度和滴定操作所消耗的质量计算被测物的含量。

测量原理

滴定分析是建立在滴定反应基础上的定量分析法。若被测物A与滴定剂B的滴定反应式为：

aA+bB＝dD+eE

它表示A和B是按照摩尔比a：b的关系进行定量反应的。这就是滴定反应的定量关系，它是滴定分析定量测定的依据。依据滴定剂的滴定反应的定量关系，通过测量所消耗的已知浓度(mol/kg)的滴定剂的质量(g)，求得被测物的含量。

计算被测定物质A的百分含量(A％)的计算式为：

A％＝[CV(a/b)M/1000G]x100％

式中：

A％-----------被测物质的含量,％；

G--------------被测物质称取试样的质量,g；

V--------------滴定剂的质量,g；

C--------------滴定剂的浓度,mol/kg；

M-------------被测物质的摩尔质量,g/mol。

配制标准溶液时，要求精确测量溶液中各种固体和液体的组分质量，并在混合液体时对溶液进行搅拌。滴定操作时，要求精确测量加到被测物质溶液中滴定剂滴的质量，并在滴定过程中对溶液进行搅拌保证相关化学反应能够充分进行。目前采用方式通常为称量和搅拌分离单独操作,操作过程复杂、精准性差。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种液体连续搅拌质量测量和自动滴定装置，以解决质量滴定分析方法中，配制标准溶液和滴定分析操作中称量和搅拌分离单独操作问题，将称量和搅拌操作合成一种操作，以达到简化配制标准溶液和滴定操作过程，提高质量滴定分析精准性的目的。

本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现的：

本实用新型的液体连续搅拌质量测量和自动滴定装置，其特征在于包括计算机控制系统，分别与此计算机控制系统相连接的质量测量系统和自动滴定系统，

所述的质量测量系统包括设置在底部的称量装置，设置在此称量装置上的电磁搅拌装置，设置在此电磁搅拌装置上的容器，设置在此容器内的磁力搅拌棒，所述的电磁搅拌装置包括电磁搅拌装置支架，设置在此电磁搅拌装置支架内的旋转电机，通过连接架与此旋转电机相连接的磁体，与所述的旋转电机相连接的旋转电机控制器，此旋转电机控制器与所述的计算机控制系统相连接，

所述的自动滴定系统包括一个或数个滴定剂储存器，分别与每个滴定剂储存器相连接的液体泵，与每个液体泵相连接的一个或数个滴定管，与一个或数个滴定管的端头相连接的移动机构，与所述的计算机控制系统相连接的液体电位传感器和视觉传感器，所述的液体泵和移动机构均与所述的计算机控制系统相连接，

所述的移动机构包括上下行走机构和左右行走选择滴定管机构。

所述的称量装置为机械天平或电子天平。

所述的磁体包括永久磁体或电磁体。

所述的容器为圆形容器。

所述的液体泵为蠕动泵、计量泵或注射泵。

本实用新型的优点：

本实用新型的液体连续搅拌质量测量和自动滴定装置，将化学质量滴定分析方法中的配制标准溶液和滴定分析操作中称量和搅拌分离单独操作，合并为一个独立操作，将化学质量滴定分析方法中的滴定、溶液搅拌、称重和相关数值记录、计算等操作，由人工或人工半自动化操作改为全自动化操作，解决了质量分析法应用的难题，可彻底改变现有化学分析大量采用容量分析的局面，对比现有配制标准溶液和滴定分析操作，简化了操作过程，提高了操作精准性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型图1的侧视图。

图3为本实用新型图1的俯视图。

图4为本实用新型的质量测量系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型的具体实施方式。

如图1-4所示，本实用新型的液体连续搅拌质量测量和自动滴定装置，其特征在于包括计算机控制系统，分别与此计算机控制系统相连接的质量测量系统和自动滴定系统，

所述的质量测量系统包括设置在底部的称量装置1，设置在此称量装置1上的电磁搅拌装置2，设置在此电磁搅拌装置2上的容器3，设置在此容器3内的磁力搅拌棒4，所述的电磁搅拌装置2包括电磁搅拌装置支架2-4，设置在此电磁搅拌装置支架2-4内的旋转电机2-1，通过连接架2-3与此旋转电机2-1相连接的磁体2-2，与所述的旋转电机2-1相连接的旋转电机控制器2-5，此旋转电机控制器2-5与所述的计算机控制系统相连接，

所述的自动滴定系统包括一个或数个滴定剂储存器11，分别与每个滴定剂储存器11相连接的液体泵10，与每个液体泵10相连接的一个或数个滴定管5，与一个或数个滴定管5的端头相连接的移动机构，与所述的计算机控制系统相连接的液体电位传感器6和视觉传感器7，所述的液体泵10和移动机构均与所述的计算机控制系统相连接，

所述的移动机构包括上下行走机构8和左右行走选择滴定管机构9。

所述的称量装置1为机械天平或电子天平。

所述的磁体2-2包括永久磁体或电磁体。

所述的容器3为圆形容器。

所述的液体泵10为蠕动泵、计量泵或注射泵。

本实用新型的液体连续搅拌质量测量和自动滴定装置，以开启自动滴定系统的液体泵10时刻为时间原点，计算机控制系统以时间为坐标通过液体电位传感器6采集记录被测溶液电位数值或通过视觉传感器7采集记录被测溶液颜色数值，与此同时计算机控制系统以时间为坐标通过液体连续搅拌的质量测量系统采集记录被测溶液A12在加入滴定剂B13后的质量数值。

质量测量系统垂直布局。底部为机械天平或电子天平，电磁搅拌装置2放置在天平称量托盘上，电磁搅拌装置2上部放置容器3，并在容器3内部放置磁力搅拌棒4。在有溶液的容器3只加入液体时，通过旋转电机控制器5控制旋转电机2-1开停和调节电机转速，同时控制永磁体或电磁体的开停和转速，通过永磁体或电磁体与磁力搅拌棒4的磁力作用，控制液体中磁力搅拌棒4的开停和转速，由此达到控制液体搅拌的开停和控制液体搅拌强度的目的。

自动滴定系统与质量测量系统相连接配合使用。使用时，用滴定剂B13滴定含有被测物A的被测溶液A12，测量被测物的含量。通过计算机控制系统控制带动滴定管5上下移动、左右调试，使滴定管5与液面保持适当高度；并调试液体电位传感器6、视觉传感器7以距液面适当深度插入被测溶液A12中；计算机控制系统控制液体连续搅拌的质量测量系统以适当的速度开始搅拌被测溶液A12；计算机控制系统控制液体泵10以适当的流量将滴定剂B13加入被测液体A12中。

本实用新型可以将判断颜色视觉传感器7去掉，只保留电位检测，即可成为溶液电位专用滴定分析设备；也可以将液体电位传感器6去掉，只保留颜色变化判断，成为颜色判断专用滴定分析仪；亦可两种功能兼容同时存在，系统将任意选择操作模式进行工作。

以溶液电位变化为判断化学计量关系定量反应完全终点依据的工作原理：

计算机控制系统通过相同时刻的被测溶液电位数值和质量数值，建立以横坐标为质量数值，纵坐标为电位数值的滴定剂质量数值变化与被测溶液电位数值变化曲线(此曲线可用回归法建立)。通过对曲线电位数值二阶导数处理，建立电位二阶导数数值变化与滴定剂质量数值变化曲线，此曲线的峰值点或某个适当的峰值点即为滴定剂与被测物质按化学计量关系定量反应完全终点。

以溶液颜色变化为判断化学计量关系定量反应完全终点依据的工作原理：

计算机控制系统通过相同时刻的被测溶液染色数值和质量数值，建立以横坐标为质量数值，纵坐标为颜色数值的滴定剂质量数值变化与被测溶液颜色数值变化曲线(此曲线可用回归法建立)。通过对曲线颜色数值二阶导数处理，建立颜色二阶导数数值变化与滴定剂质量数值变化曲线，此曲线的峰值点或某个适当的峰值点即为滴定剂与被测物质按化学计量关系定量反应完全终点。

上述终点对应的被测溶液质量数值与滴定前被测溶液质量数值之差值即为滴定剂B13消耗的质量数量。

按照质量滴定分析方法和相关公式，计算机控制系统可自动计算出被测物A的含量。

当计算机控制系统自动判断出滴定剂与被测物质按化学计量关系定量反应完全终点后，停止液体连续搅拌的质量测量系统和液体泵10的工作，以及其他数值采集记录工作。并控制滴定管5、液体电位传感器6、视觉传感器7提升到容器3口以上适当位置。

本实用新型的标准溶液的配制的基本方法：

直接配制：准确称量一定量的基准物质，溶解于一定质量溶剂后，准确称量溶液的质量，定质量，然后根据称取基准物质的质量和溶液的质量即可算出该标准溶液的准确浓度。

C＝[(m/M)/V]x1000

式中

C-------------标准溶液含基准物质的浓度，mol/kg；

m-------------基准物质的质量，g；

M-------------基准物质的摩尔质量，g/mol；

V--------------标准溶液质量，g。

间接配制：先配制成近似浓度，然后再用基准物或标准溶液标定。标定法配制标准溶液，是对已经配制成接近于需要浓度的溶液，用基准试剂或标准溶液来测定其准确浓度。

本实用新型的液体连续搅拌质量测量和自动滴定装置，将化学质量滴定分析方法中的配制标准溶液和滴定分析操作中称量和搅拌分离单独操作，合并为一个独立操作，将化学质量滴定分析方法中的滴定、溶液搅拌、称重和相关数值记录、计算等操作，由人工或人工半自动化操作改为全自动化操作。解决了质量分析法应用的难题，可彻底改变现有化学分析大量采用容量分析的局面。发对比现有配制标准溶液和滴定分析操作，简化了操作过程，提高了操作精准性。

Claims

1.一种液体连续搅拌质量测量和自动滴定装置，其特征在于包括计算机控制系统，分别与此计算机控制系统相连接的质量测量系统和自动滴定系统，

2.根据权利要求1所述的液体连续搅拌质量测量和自动滴定装置，其特征在于所述的称量装置为机械天平或电子天平。

3.根据权利要求1所述的液体连续搅拌质量测量和自动滴定装置，其特征在于所述的磁体包括永久磁体或电磁体。

4.根据权利要求1所述的液体连续搅拌质量测量和自动滴定装置，其特征在于所述的容器为圆形容器。

5.根据权利要求1所述的液体连续搅拌质量测量和自动滴定装置，其特征在于所述的液体泵为蠕动泵、计量泵或注射泵。