Меню

Как измерить электрическую проводимость



Как измерить электрическую проводимость

Метод определения электропроводности

Honey. Method for determination of electroconductivity

Дата введения 2013-07-01

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Рабочей группой, состоящей из представителей Государственного научного учреждения «Научно-исследовательского института пчеловодства» Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ НИИП Россельхозакадемии) и Общества с ограниченной ответственностью Центр исследований и сертификации «Федерал» (ООО Центр «Федерал») на основе собственного аутентичного перевода на русский язык стандарта, указанного в пункте 5

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 51 от 1 октября 2012 г.)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Минэкономики Республики Армения

Госстандарт Республики Беларусь

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 ноября 2012 г. N 1623-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 31770-2012 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2013 г.

5 Настоящий стандарт соответствует национальному стандарту Германии DIN 10753:2000* Analysis of honey. Determination of electrical conductivity (Анализ меда. Определение электрической проводимости», (аутентичный перевод per. N 3674/DIN от 30.09.2008 г.)
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. — Примечание изготовителя базы данных.

Перевод с немецкого ((de)

Степень соответствия — неэквивалентная (NEQ).

Настоящий стандарт подготовлен на основе применения ГОСТ Р 53120-2008

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 3, 2015 год

Поправка внесена изготовителем базы данных

1 Область применения

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на мед и устанавливает метод определения удельной электрической проводимости, характеризующей электропроводность меда:

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования

ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности

ГОСТ 12.1.019-79 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты

ГОСТ 12.4.009-83 Система стандартов безопасности труда. Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды. Размещение и обслуживание

ГОСТ 1770-74 (ИСО 1042-83, ИСО 4788-80) Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия

ГОСТ 4234-77 Реактивы. Калий хлористый. Технические условия

ГОСТ ИСО 5725-1-2003 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 1. Основные положения и определения*
_______________

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002 «Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 1. Основные положения и определения».

ГОСТ ИСО 5725-6-2003 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике*
_______________

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 «Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике».

ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная. Технические условия

ГОСТ 12026-76 Бумага фильтровальная лабораторная. Технические условия

ГОСТ 19792-2001 Мед натуральный. Технические условия

ГОСТ 24104-2001 Весы лабораторные. Общие технические требования

ГОСТ 25336-82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры

ГОСТ 25629-83 Пчеловодство. Термины и определения

Читайте также:  Измерение глюкозы при гестационном диабете

ГОСТ 28498-90 Термометры жидкостные стеклянные. Общие технические требования. Методы испытаний

ГОСТ 31766-2012 Меды монофлорные. Технические условия

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

(Поправка. ИУС N 3-2015).

3 Термины и определения

3.1 В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ ISO 5725-1, ГОСТ 25629, а также следующие термины с соответствующими определениями.

3.1.1 электропроводность: Свойство вещества проводить под действием не изменяющегося во времени электрического поля не изменяющийся во времени электрический ток.

3.1.2 электрическая проводимость: Скалярная величина, равная отношению постоянного электрического тока через пассивный двухполюсник к постоянному электрическому напряжению между выводами этого двухполюсника.

3.1.3 удельная электрическая проводимость: Величина, характеризующая электропроводность вещества, скалярная для изотропного вещества и тензорная для анизотропного вещества, произведение которой на напряженность электрического поля равно плотности электрического тока проводимости.

4 Метод определения удельной электрической проводимости с помощью ячейки с электродами

4.1 Отбор и подготовка пробы

Репрезентативную пробу меда массой не менее 200 г отбирают по ГОСТ 19792.

Закристаллизованный мед размягчают в термостате по 7.4 или на термостатируемой водяной бане при температуре не выше 40 °С. Пробу охлаждают до комнатной температуры.

Мед с примесями процеживают при комнатной температуре через сито по 4.4.11. Закристаллизованный мед продавливают через сито шпателем по 4.4.13. Крупные механические частицы удаляют вручную.

Сотовый мед (без перговых ячеек) отделяют от сот при помощи сита без нагревания.

Пробу интенсивно и тщательно перемешивают не менее 3 мин.

4.2 Сущность метода

Метод основан на электрокондуктометрическом измерении электрической проводимости 20%-ного водного раствора меда в ячейке с электродами, определении постоянной ячейки и расчете удельной электрической проводимости.

4.3 Требования безопасности проведения работ

При проведении измерений необходимо соблюдать требования пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004, требования электробезопасности при работе с электроустановками по ГОСТ 12.1.019, требования безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007, иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009.

4.4 Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы и реактивы

4.4.2 Ячейка для измерения электрической проводимости с двумя платиновыми электродами.

4.4.3 Гигрометр психрометрический ВИТ-2, абсолютная погрешность термометров гигрометра с учетом введения поправок не более ±0,2 °С в диапазоне значений от 15 °С до 40 °С.

4.4.4 Весы лабораторные по ГОСТ 24104, предел допускаемой абсолютной погрешности однократного взвешивания не более ±0,02 мг.

4.4.5 Термометр жидкостный стеклянный по ГОСТ 28498, допускаемая погрешность ±1 °С в диапазоне измерения от 0 °С до 100 °С.

4.4.6 Термостат или другое устройство, позволяющее производить равномерный нагрев до 40 °С.

4.4.7 Водяная баня.

4.4.8 Колбы мерные 1(2)-100(1000)-2(ПМ) по ГОСТ 1770.

4.4.10 Стаканы В-1-100 ТС по ГОСТ 25336.

4.4.11 Сито из нержавеющей стали, диаметр отверстий 0,5 мм.

4.4.12 Палочки стеклянные лабораторные оплавленные длиной от 15 до 20 см.

4.4.13 Шпатель лабораторный.

4.4.14 Калий хлористый по ГОСТ 4234, х.ч.

4.4.15 Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

Допускается использование других средств измерений, вспомогательного оборудования по метрологическим, техническим характеристикам не хуже указанных в настоящем стандарте.

Допускается использование других реактивов по качеству и чистоте не ниже вышеуказанных.

Допускается использование только свежей дистиллированной воды.

4.5 Подготовка к испытаниям

4.5.1 Приготовление водного раствора хлористого калия молярной концентрацией 0,1 моль/дм

Высушенный при температуре 130 °С хлористый калий по ГОСТ 4234 массой (7,4557±0,0001) г растворяют в дистиллированной воде по ГОСТ 6709 в мерной колбе вместимостью 1000 см по ГОСТ 1770. Объем раствора в колбе доводят до метки дистиллированной водой, перемешивают.

Читайте также:  Какие измерения называют косвенными измерениями

Использовать раствор в день приготовления.

4.5.2 Проводят определение массовой доли воды в меде, подготовленном по 4.1, по ГОСТ 19792 (подраздел 6.9).

где 20 — масса безводного вещества навески меда, г;

4.5.4 Приготовление 20%-ного водного раствора меда

В стакан вместимостью 100 см по ГОСТ 25336 взвешивают навеску меда, подготовленного по 4.1, массой , рассчитанной по 4.5.3, с точностью до первого десятичного знака. К навеске приливают 20-30 см дистиллированной воды по ГОСТ 6709, мед тщательно растирают стеклянной палочкой и переносят жидкость в мерную колбу вместимостью 100 см по ГОСТ 1770. Обработку пробы повторяют два-три раза до полного растворения меда, затем стакан несколько раз обмывают небольшими порциями дистиллированной воды, которые также сливают в мерную колбу. Объем раствора в колбе доводят до метки дистиллированной водой, перемешивают.

При необходимости возможно приготовление меньшего объема раствора меда, достаточного для полного погружения электродов при испытаниях, но должна сохраняться пропорция — одна часть меда: пять частей дистиллированной воды.

4.6 Проведение испытаний

4.6.1 Определение постоянной ячейки

В стакан вместимостью 100 см по ГОСТ 25336 вносят водный раствор хлористого калия, приготовленного по 4.5.1, объемом 80 см . Стакан помещают на водяную баню по 4.4.7 и устанавливают регулятор температуры на 20 °С. Ячейку для измерения электрической проводимости, соединенную с электрокондуктометром, погружают в содержимое стакана вместе с термометром. После установления на термометре температуры раствора 20 °С проводят не менее двух отсчетов по шкале электрокондуктометра. Вычисляют среднеарифметическое значение показаний электрокондуктометра ( ), вычисление проводят до третьего десятичного знака.

Примечание — Ячейку для измерения электрической проводимости раствора перед погружением ополаскивают не менее двух раз раствором хлористого калия, после испытаний — дистиллированной водой.

4.6.2 Определение электрической проводимости водного раствора меда

В стакан вместимостью 100 см по ГОСТ 25336 вносят 20%-ный водный раствор меда, приготовленный по 4.5.4, объемом 80 см . Стакан помещают на водяную баню по 4.4.7 и устанавливают регулятор температуры на 20 °С. Ячейку для измерения электрической проводимости, соединенную с электрокондуктометром, погружают в содержимое стакана вместе с термометром. После установления на термометре температуры раствора 20 °С проводят не менее двух отсчетов по шкале электрокондуктометра. Вычисляют среднеарифметическое значение показаний электрокондуктометра ( ), вычисление проводят до третьего десятичного знака.

Примечание — Ячейку для измерения электрической проводимости раствора перед погружением ополаскивают не менее двух раз испытуемым раствором, после испытаний — дистиллированной водой.

4.6.3 При анализе каждой пробы выполняют два параллельных определения.

4.6.5 Платиновые электроды хранят в стакане с дистиллированной водой.

Примечание — Для того, чтобы избежать искажения результатов из-за поляризационных эффектов, измерения проводят в течение 5 мин.

4.7 Обработка и представление результатов испытаний

где — электрическая проводимость водного раствора меда при температуре испытания, мСм;

— температура испытания, °С;

0,032 — поправочный коэффициент.

где — постоянная ячейки при температуре 20 °С, найденная по формуле (2), см ;

— электрическая проводимость водного раствора меда при температуре 20 °С, измеренная по 4.6.2 либо найденная по формулам (3) или (4), мСм.

Источник

Руководство по измерению электропроводности

Теория и практика лабораторных измерений

Руководство включает все основные вопросы, необходимые для понимания процедуры измерения электропроводности. В руководстве также описаны все важнейшие факторы, которые влияют на измерение, и возможные источники ошибок. Брошюра не ограничивается теоретическими вопросами. Практическая часть содержит пошаговые инструкции, указания по калибровке и процедуре измерения, а также описания специальных методик.

  • Общие сведения об электропроводности
  • Теория, основные сведения и понятия
  • Передовой опыт
  • Часто задаваемые вопросы
  • Глоссарий
  • Приложение (коэффициенты температурной коррекции)

Краткое содержание руководства по теории измерений электропроводности:

Электропроводность измерили впервые более 100 лет назад, и до сих пор это свойство играет важную роль. Его широко используют в качестве аналитического параметра. Высокая надежность, малое время отклика и доступная цена оборудования — неоспоримые преимущества электропроводности как параметра контроля качества. Электропроводность — это неспецифическое свойство всех растворенных веществ (солей, кислот, оснований и некоторых органических веществ). Поэтому измерение электропроводности не может определить ионы различного типа. Считываемый сигнал пропорционален суммарному эффекту всех ионов в образце. Данный параметр важен для наблюдения за различными типами воды (чистая, питьевая, природная, техническая и т. д.) и других растворителей. Его также используют для определения концентраций проводящих химических соединений.

2.1. Электропроводность — основные сведения

Электропроводность — это способность вещества проводить электрический ток. Термин «проводимость» используется и в других областях (например, теплопроводимость). Для простоты в данном руководстве термин «проводимость» всегда используется для описания электропроводности.

Для переноса электричества в веществе необходимы заряженные частицы. Проводники можно разделить на две основные группы в зависимости от характера заряженных частиц. Проводники первой группы состоят из решетки атомов с внешней оболочкой электронов. Электроны в таком «электронном облаке» могут свободно отделяться от атома и переносить электричество через решетку, а значит, и через
вещество. К этой группе относятся металлы и графит, а также некоторые другие химические соединения.

Проводники второй группы называются ионными. В отличие от первой группы, движение тока здесь вызвано не свободно движущимися электронами, а ионами. Таким образом, перенос заряда в электролитах всегда связан с переносом вещества. Проводники второй группы состоят из электрически заряженных и подвижных ионов и называются электролитами. Возникновение ионизации

2.2. Определение электропроводности

Согласно закону Ома (1), напряжение (V) в растворе пропорционально протекающему току (I):

R — сопротивление (Ом);

V — напряжение (вольт, В);

Сопротивление (R) является коэффициентом пропорциональности и может быть вычислено с помощью измерения электрического тока, если известно напряжение:

2.1. Электропроводность — основные сведения

2.2. Определение электропроводности

2.3. Электропроводность растворов

2.3.1. Растворенные ионы

2.3.2. Самоионизация воды

2.4. Принцип измерения

2.5. Датчик электропроводности

2.5.1. Кондуктометрическая ячейка с двумя электродами

2.5.2. Кондуктометрическая ячейка с четырьмя электродами

2.5.4. Выбор датчика

2.6. Влияние температуры

2.6.1. Линейная температурная коррекция

2.6.2. Нелинейная коррекция

2.6.3. Чистая вода

2.7. Помехи при измерении электропроводности

2.7.1. Растворение газообразных веществ

2.7.2. Пузырьки воздуха

2.7.3. Покрытие поверхности электрода

2.7.4. Ошибки, связанные с формой: эффекты поля

Электропроводность измеряется в самых различных областях. Во второй части настоящего руководства рассказывается о множестве новых областей применения. Сначала описаны общие указания по проведению калибровки, проверки и измерений электропроводности, включая частный случай измерения низкой электропроводности. Также обсуждаются вопросы обслуживания и хранения датчиков электропроводности. В следующих разделах подробно описаны наиболее важные области применения измерений.

Все кондуктометры МЕТТЛЕР ТОЛЕДО помимо электропроводности могут проводить дополнительные измерения. В таблице 7 собраны режимы измерений, которые поддерживают приборы. Измерения общего содержания растворенных веществ, солености, зольности и содержания биоэтанола подробно описаны в разделе 3.6.

3.1. Калибровка и проверка

3.2. Рекомендации по применению стандартных растворов

3.4. Измерение низкой электропроводности

3.5. Техническое обслуживание и хранение

3.6. Применение в конкретных областях

3.6.1. Общее содержание растворенных веществ

3.6.2. Измерение концентрации

3.6.4. Сверхчистая вода

3.6.5. Удельное сопротивление

3.6.6. Кондуктометрический метод определения зольности

Как правильно выбрать датчик?

Следующие критерии помогут подобрать нужный датчик:

1. Химическая устойчивость.

  • Материал датчика и образец не должны вступать в химическую реакцию.

2. Тип конструкции.

  • Двухконтактный датчик: подходит для измерений низкой электропроводности.
  • Четырехконтактный датчик: подходит для измерений средней или высокой электропроводности.
  • Для низкой электропроводности подходит датчик с низкой константой ячейки (0,01–0,1 см-1)
    , для средней или высокой электропроводности нужен датчик с более высокой константой ячейки (0,5–1,0 см-1).

Выберите подходящий датчик электропроводности с помощью руководства по выбору датчиков МЕТТЛЕР ТОЛЕДО.

Источник

Сравнить или измерить © 2021
Внимание! Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер и не является рекомендацией к применению.