Перейти к содержимому

Измерение концентрации в жидкостях

Примеры применения

Объяснение измерения концентрации

В решающей задаче измерения концентрации в жидкостях промышленность использует передовые продукты, которые гарантируют точность и эффективность аналитических процессов. Понимание точного состава раствора (будь то в фармацевтическом производстве, пищевых технологиях или химической обработке) обеспечивается передовой сенсорной технологией, которая, основываясь на рефрактометрических, потенциометрических или спектроскопических принципах, обеспечивает точное обнаружениеконцентрации.

Эти продукты, оснащенные интеллектуальными интерфейсами для передачи и анализа данных, позволяют оптимизировать процессы при минимальном обслуживании и длительном сроке службы, и, таким образом, являются незаменимым ресурсом в контроле качества и управлении процессами.

Ультразвуковой метод измерения LiquiSonic

Основой метода измерения является измерение времени, которое может быть реализовано с высокой точностью и долгосрочной стабильностью. Из скорости звука рассчитывается концентрация или плотность жидкости. Однако могут быть определены и другие параметры, такие как содержание Брикса, содержание твердых веществ, сухая масса или плотность суспензии.

Наши ЛикиСоник® Приборы для измерения концентрации и плотности используются в различных процессах для анализа жидкостей.

В типичном случае калибровочная кривая определяется из связи между скоростью звука и концентрацией. На этой основе из каждого измеренного значения скорости звука рассчитывается соответствующая концентрация.

G796

Настройка концентрации

Контроль предельных значений

Наши ультразвуковые измерительные приборы не имеют механических частей, которые могут изнашиваться или стареть. Они обладают выдающимися преимуществами по сравнению с конкурирующими методами измерения концентрации и плотности.

Высокая надежность при определении концентрации вещества

Метод измерения требует только точного измерения времени для определения концентрации вещества. Из времени прохождения звука и известного расстояния между передатчиком и приемником рассчитывается скорость звука. Типичная конструкция сенсора включает в себя передатчик и приемник в компактном корпусе.

Метод измерения с помощью сенсоров не зависит от проводимости, цвета и прозрачности жидкости и отличается высокой надежностью при определении концентрации вещества. Точность измерения приборов составляет от 0,05 м% до 0,1 м%. В дополнение к измерению скорости звука все ЛикиСоник® Датчики о встроенном измерении температуры для температурной компенсации в процессе.

Основы измерения концентрации

Определение концентрации различных жидкостей играет важную роль во многих процессах. При этом измеряется и оценивается соотношение двух веществ друг к другу в смеси или растворе.

Центральным фактором этого измерения концентрации является концентрация вещества. Она определяется как количество вещества на единицу объема и имеет решающее значение при анализе растворов. Она позволяет точно оценить химический состав и реактивность. Таким образом, концентрация вещества становится незаменимым инструментом во многих областях.

Кроме того, существуют различные диапазоны измерений, которые позволяют измерять концентрацию вещества различными способами. Они значительно расширяют возможности измерения концентрации и увеличивают гибкость с учетом специфических требований анализируемой смеси или раствора.

Наконец, количество анализируемой жидкости играет важную роль. Оно должно быть достаточным для точного измерения, но не таким большим, чтобы исказить результат или усложнить измерение.

Важным аспектом измерения концентрации является молярность в растворе, которая определяется как количество вещества на единицу объема. Это особенно важно при анализе раствора, где концентрация вещества является решающей для оценки химического состава, концентраций и реактивности. Точное измерение концентраций вещества в растворе необходимо для управления процессами, обеспечения качества и проведения научныхисследований.

Применение измерений концентрации

Измерение концентрации является одним из основных методов для анализа качества и характеристик безопасности продуктов и веществ. Таким образом, оно играет решающую роль в нескольких отраслях. Существуют различные методы для измерения концентрации вещества в растворе, в зависимости от типа вещества и требований к применению.

Практическим примером применения измерения концентрации является фармацевтическая промышленность: здесь точное определение концентрации активного вещества в лекарствах имеет решающее значение для обеспечения их эффективности и безопасности. Это подчеркивает важность точных методов измерения для определения концентрации вещества в обеспечении качества.

Примеры измерения концентрации вещества

В следующих областях, например, используется определение концентрации:

  • Химия/ Химическое производство (Для контроля состава смесей)
  • Фармацевтическая промышленность (например, для производства лекарств)
  • Производство продуктов питания (Для контроля качества продуктов питания)
  • Металлургия (Для проверки качества металлических руд)
  • Экологический анализ (Для расчета загрязняющих веществ в воде)

Кроме того, измерение концентрации обычно используется и в других областях, например, в промышленности и науке.

Методы измерения концентрации

Точное определение концентрации вещества в жидкостях имеет решающее значение для множества научных, промышленных и медицинских применений. Для этого используются различные методы измерения концентрации, чтобы количественно определить точное содержание вещества в определенном объеме жидкости.

Эти методы варьируются от спектрофотометрических техник до хроматографических анализов и электрохимических измерений. Выбор подходящего метода зависит от свойств анализируемого вещества, требований конкретного применения и доступных ресурсов. Существуют различные методы измерения концентрации растворов. Каждый из этих методов измерения концентрации вещества имеет свои преимущества и недостатки.

Рефрактометрия

Рефрактометр используется для измерения концентрации путем определения показателя преломления растворов и твердых веществ. Определение показателя преломления основано на преломлении света, которое происходит, когда свет отражается или преломляется жидкостью. В зависимости от типа и концентрации растворенных веществ свет преломляется по-разному.

Следовательно, показатель преломления определяется концентрацией растворенных веществ. Оптический датчик (окно) измеряет отражение светового луча, который отражается от образца после попадания на него из светодиодного источника света. Метод рефрактометрии чрезвычайно чувствителен к влиянию таких факторов, как вибрации, и требует очень обширной и времязатратной калибровки, а также регулярного обслуживания.

Радиометрия

Радиометрия использует радиоактивное излучение для определения концентраций вещества. Радиоактивный препарат посылает свое излучение через измерительный контейнер, которое принимается детектором. Сцинтиллятор преобразует радиоактивное излучение в световые вспышки и оценивает их количество. Поскольку проникновение гамма-излучения зависит от вещества, плотность массы определяется по интенсивности приходящих излучений.

Гравиметрия

В гравиметрии измерение массовой концентрации осуществляется путем измерения массы вещества до и после химической реакции. Он используется для определения концентрации определенного элемента или соединения в образце. Основной процесс определения концентрации вещества включает этапы осаждения, фильтрации и взвешивания. Этот метод чрезвычайно времязатратен и обычно требует больших образцов. Кроме того, принцип измерения очень подвержен ошибкам, так как требует нескольких ручных этапов процесса при определении концентрации вещества.

Титрование

Измерение концентрации с помощью титрования осуществляется путем добавления раствора с известной концентрацией к раствору с неизвестной концентрацией до тех пор, пока не произойдет химическая реакция. Этот метод подходит только для определенных растворов и требует ручного управления. склонный к ошибкам при расчете массовой концентрации.

спектрофотометрия для измерения концентрации

в спектрофотометрии объем пробы играет решающую роль в определении объемной концентрации вещества. объемная концентрация — это единица измерения количества вещества в смеси по отношению к общему объему смеси. она указывает, какая доля от общего объема смеси состоит из определенного вещества.

поглощение света, которое является центральным измерением в этом методе, может значительно зависеть от объема пробы. поэтому точное определение и контроль объема пробы необходимы для получения точных результатов измерений. спектрофотометрия подходит для различных проб, включая жидкости, газы и твердые материалы.

этот вариант измерения объемов частиц очень чувствителен к факторам, влияющим на точность, которые влияют на точность пробы.

хроматография (например, ВЭЖХ, ГХ)

хроматография разделяет компоненты смеси на основе их взаимодействий со стационарной и подвижной фазами.

существуют также другие методы/процедуры измерения, которые могут использоваться в определенных сценариях для измерения концентрации. к ним относятся:

  • электрохимические методы (например, потенциометрия, ионоселективные электроды)
  • измерение pH
  • ЯМР-спектроскопия
  • масс-спектрометрия

критерии выбора методов измерения концентрации

выбор подходящего метода измерения концентрации в жидкостях зависит от нескольких факторов, включая:

  • специфичность применения: тип измеряемых веществ и сложность раствора.
  • точность и чувствительность: требуемая точность и способность обнаруживать минимальные концентрации.
  • скорость и производительность: потребность в быстрых результатах измерений и способность обрабатывать большие объемы проб.
  • экономическая эффективность: стоимость приобретения и эксплуатации оборудования, а также требования к обслуживанию.
  • удобство использования: Простота эксплуатации и обслуживания, особенно в условиях с небольшим количеством специализированного персонала.

Плотность и скорость звука некоторых жидкостей

ЖидкостьХимическая формулаT [°C]
ρ  [кг/дм3]
v [м/с]
АцетальУглерод3Углерод(OC2H5)2241,031378
Ацетат уксусной кислотыУглеродCO.УглеродКарбоксильная группа2H5251,0211417
АцетонУглерод3CO.Углерод3200,79921192
Ацетондикарбоновая кислотаC.(СН2СООС2H5)2221,0851348
диэтиловый эфир
АцетонитрилУглерод3ЦН200,7831304
АцетонилацетонC6H10O2200,9711416
АцетофенонC6H5.CO.Углерод3201,0261496
АцетилацетонC5H8O2200,971383
АцетилхлоридC2H3OХлор201,1031060
Ацетилен дихлорид (цис)СНКл = СНКл251,2621025
Ацетилен тетрабромид CHBr2. CHBr2202,9631041
АцетилентетрахлоридСНКл2.СНКл2281,5781155
АкролеинC3H4O200,8411207
Адипиновая кислота диэтиловый эфирУглерод2.Углерод2.СООС2H5221,0131376
|
Углерод°2Углерод2.СООС2H5
Адипиновая кислота диметиловый эфирУглерод2Углерод2КООСН3221,0671469
|
Углерод2Углерод2КООСН3
Аммоний нитрат 10%NH4Азот320 1540
АллилхлоридУглерод2Углерод . Углерод2СCl280,9371088
Муравьиная кислотаHКарбоксильная группа201,2121287
Амиловый эфир (изо)C5H11Углеродный5H11260,7741153
Амиловый спирт (н)C5H11Гидроксид200,8161294
Амиловый спирт (трет.)(СН3)2C(Гидроксид)C2H5280,8091204
АмилацетатУглерод3СООС5H11260,8751168
Амилбромид (н)C5H11Бром201,223981
АмилформиатНСООС5H11260,8691201
АнилинC6H5NH2201,0221656
Аскорбиновая кислота 30%C6H8O620 1578
Барий сульфид 120 г/лBaS50 1591
БензальдегидC7H6O201,0461479
БензолC6H6200,8781326
БензоилхлоридC6H5СООСl281,2111318
БензилацетонC10H12O200,9891514
Бензиловый спиртC7H7Гидроксид201,0451540
БензилхлоридC7H7Хлор201,0981420
Янтарная кислота диэтиловый эфир(СН2-СООС2H5)2221,0391378
Борная кислота 5%H3BO330 1520
Пировиноградная кислотаCМетоксигруппа3Карбоксильная группа201,2671471
БромальC2HOБром3202,55966
Бромнафталин (а)C10H7Бром201,4871372
Бромоформ CHBr3202,89928
Бутановая кислотаC3H7Карбоксильная группа200,9591203
Бутиловый спирт (н)C4H9Гидроксид200,811268
Бутиловый спирт (изо)(СН3)2СНСН2Гидроксид200,8021222
Бутиловый спирт (трет)C4H10O200,7891155
Бутиловый ацетат (н)Углерод3СООС4H9260,8711271
Бутилбромид (н)Углерод3(СН2)2Углерод2Бром201,275990
Бутилхлорид (н)C4H9Хлор200,8841133
2,3 БутиленгликольC4H10O2251,0191484
БутилформиатНСООС4H9240,9061199
Бутилйодид (н)Углерод3(СН2)2Углерод2J201,614977
Бутиллитий 20 1390
КапролактамC6H11Азот120 1330
Капроновая кислотаC5H11Карбоксильная группа200,9291280
Каприловая кислотаC7H15Карбоксильная группа200,911331
КарвакролC10H14O200,9761475
ХинальдинC10H9N201,0691575
ХинолинC9H7N201,0931600
ХлорбензолC6H5Хлор201,1071291
Этиловый эфир хлоруксусной кислотыУглерод2КлСООС2H5261,161234
Метиловый эфир хлоруксусной кислотыУглерод2КлСООСН3261,2321331
а-ХлорнафталинC10H7Хлор20 1481
ХлороформСНКл3201,4891005
о-ХлортолуолC7H7Хлор201,0851344
м-ХлортолуолC7H7Хлор201,071326
п-ХлортолуолC7H7Хлор201,0661316
КинамальдегидC9H8O251,1121554
ЦитральC10H16O200,8591442
КротональдегидC4H6O200,8561344
ЦиклогексанC6H12200,7791284
ЦиклогексанолC6H12O200,9621493
ЦиклогексанонC6H10O200,9491449
ЦиклогексенC6H10200,8111305
ЦиклогексиламинC6H13N200,8961435
ЦиклогексилхлоридC6H11Хлор200,9371319
ЦиклопентадиенC5H6200,8051421
ЦиклопентанонC5H#O240,9481474
л-ДеценC10H20200,7431250
Дециловый спирт (н)C10H21Гидроксид200,8291402
Децилхлорид (н)C10H21Хлор200,8661318
Диацетонсорбоза 50% 50 1557
ДиацетилC4H6O2250,991236
ДиэтиламилинC6H5N(C2H5)2200,9341482
ДиэтиленгликольC4H10O3251,1161586
Диэтиленгликольэтиловый эфирC6H14O3250,9881458
ДиэтиленкетонC2H5СООС2H5240,8131314
Диброметилен (цис) CHBr .  CHBr202,246957
Диброметилен (транс) CHBr .  CHBr202,231936
ДихлорэтанC2H4Хлор2201,2531034
Дихлорэтилен (цис)СНКл СНКл201,2821090
Дихлорэтилен (транс)СНКл СНКл201,2571031
Дихлорбензол (м)C6H4Хлор2281,2851232
Дихлорбензол (о)C6H4Хлор2201.3051295
Дигликолевый эфир диэтиловыйO(СН2СООС2H5)2221,4331435
Диметиламин, DMA 60%(СН3)2NH200,8261430
ДиметиланилинC8H11N200,9561509
Диметилацетамид 90%C4H9Азот200,941550
Диметилбензоат    
Диметилформамид, DMFC3H7Азот200,948 
Диметилглутаровая кислотаC(СН3)2Карбонат2H)2241,0381371
диметиловый эфир
ДиоксанC4H8O2201,0381389
ДипентенC10H16240,8641328
Дифениловый эфирC6H5Углеродный6H5241,0721469
ДифенилметанC6H5  - CH2  - C6H5281,0061501
Ди-н-пропиловый эфирC6H14O200,7471112
н-Додециловый спиртC12H25Гидроксид300,8271388
Сульфат железа(II)FeСО4201,9 
Элаидиновая кислотаC18H34O2450,8731346
Уксусная кислотаУглерод3Карбоксильная группа201,0491150
Уксусный ангидрид(СН3CO)2O241,9751384
Этиловый эфирC4H10O200,7141008
Этиловый спиртC2H5Гидроксид200,7891180
ЭтилацетатУглерод3СООС2H5200,91176
ЭтиленоксидC2H4O260,8921575
ЭтилбензолC6H5.C2H5200,8681338
ЭтилбензиланилинC15H17N201,0291586
ЭтилбромидC2H5Бром281,428892
ЭтилбутиратC3H. СООС2H5240,8771171
ЭтилкаприлатУглерод3(СН2)6СООС2H5280,8721263
ЭтиленбромидC2H4Бром2202,0561009
ЭтиленхлоридУглерод2Хлор . Углерод2Хлор231,2551240
ЭтиленгликольC2H6O2201,1151616
ЭтилениминC2H5N240,83211395
Этилформиат. СООС2H5241,1031721
ЭтилйодидC2H5J201,94869
ЭтилкарбонатСО(ОС2H5)2280,9771173
ЭтилфенилкетонC9H10O201,0091498
ЭтилфталатC6H4Карбонат2H5)2231,1211471
ЭтилпропионатC2H5СООС2H5230,8841185
Фтороводородная кислотаHF01,21362
Формальдегид 60%Углерод2O851,1031516
ФормамидУглерод3Азот201,1391550
Фумаровая кислотаC4H4O4201,0511303
Фурфуриловый спиртC5H6O2251,1351450
ГеранилацетатC12H20O2280,9151328
ГлицеринC3H8O3201,2611923
ГемеллитолC9H12200,8871372
Гептан (н)C7H16200,6841162
ГептанонC7H14O200,8141207
1-ГептенC7H14200,6991128
Гептиловый спирт (н)C7H15Гидроксид200,8231341
Гексаметилен- 201,2012060
диаминоадипинат
ГексанC6H14200,6541083
Гексиловый спирт (н)C6H13Гидроксид200,821322
Гексилхлорид (н)C6H13Хлор200,8721221
Гексилиодид (н)C6H13J201,4411081
ГидринденC9H10200,911403
ИнденC9H8200,9981475
Изопропилбензол (Кумол)C6H5СН(СН3)2200,8781342
ЙодбензолC6H5J201,831113
Йонон АC13H20O200,9321432
Карболовая кислотаC6H5Гидроксид201,0711520
Керосин 200,811301
Крезол (о)C7H8O251,0461506
Крезолетиловый эфир (о)C6H4(СН3)Углеродный2H5250,9441315
Крезолметиловый эфир (м)C6H4УглеродМетоксигруппа3260,9761385
Льняное масло 310,9221772
ЛиналоолC10H17Гидроксид200,8631341
Литий бромидLiБром20 1612
Литий хлоридLiХлор202,068 
Малеиновая кислотаC4H4O201,0681352
Диэтиловый эфир малоновой кислотыУглерод2Карбонат2H5)2221,051386
МезитиленC6H3(СН3)2200,8631362
МезитилоксидC6H10°O200,851310
МетилэтилкетонC4H8O200,8051207
Метиловый спиртУглерод3Гидроксид200,7921123
МетилацетатУглерод3КООСН3250,9281154
N-метиланилинC7H9N200,9841586
Метилдиэтаноламин, MDEAC5H13Азот2201,041572
МетиленбромидУглерод2Бром2242,453971
2-метилбутанолC5H11Гидроксид300,8061225
МетиленхлоридУглерод2Хлор201,3361092
МетиленйодидУглерод2J2243,233977
МетиленгексалинC6H10(СН3)Гидроксид220,9131528
МетилгексилкетонУглерод3CУглеродный6H13240,8171324
Метилизопропилбензол (п)C6H4Углерод3СН(СН3)2280,8571308
Метилизобутилкетон, MIBKC6H12O200,81220
МетилйодидУглерод3J202,279834
МетилпропионатC2H5КООСН3240,9111215
Метилсиликон 20 1030
МетилциклогексанCH14200,7641247
Метилциклогексанол (о)C7H14O260,9221421
Метилциклогексанол (м)C7H14O260,9141406
Метилциклогексанол (п)C7H14O260,921387
Метилциклогексанон (о)C7H12O260,9241353
Метилциклогексанон (п)C7H12O260,9131348
МонохлорнафталинC10H7Хлор271,1891462
Монометиламин, ММА 40%Углерод5N200,91765
МорфолинC4H9Азот2511442
Гидроксид натрияNaГидроксид201,432440
Гипохлорит натрияNaOХлор201,221768
Йодид натрияNaJ50 1510
НикотинC10H14N2201,0091491
Нитроэтиловый спиртАзот2C2H4Гидроксид201,2961578
НитробензолC6H5Азот2201,2071473
НитрометанУглерод3Азот2201,1391346
Нитротолуол (о)Углерод3C6H4Азот2201,1631432
Нитрололуол (м)Углерод3C6H4Азот2201,1571489
НонанC9H20200,7381248
1-НоненC9H18200,7331218
Нониловый спирт (н)C9H19Гидроксид200,8281391
Олеиновая кислота (цис)C18H34O2450,8731333
Энантоевая кислотаC6H13Карбоксильная группа200,9221312
Октан (н)C8H18200,7031197
1-ОктенC8H16200,7181184
Октиловый спирт (н)C8H17Гидроксид200,8271358
Октилбромид (н)C8H17Бром201,1661182
Октилхлорид (н)C8H17Хлор200,8721280
Оливковое масло 320,9041381
Диэтиловый эфир щавелевой кислотыКарбонат2H5)2221,0751392
ПаральдегидC6H12O3200,9941204
ПентанC5H12200,6211008
ПентахлорэтанC2Хлороводород5201,6721113
1-ПентадеценC15H30200,781351
ПерихлорэтиленC2Хлор4201,6141066
Фенэтиловый эфир (Фенетол)C6H5Углеродный2H5260,7741153
ПентанC5H12200,6211008
Нефть 340,8251295
б-Фениловый спиртC8H9Гидроксид301,0121512
ФенилгидразинC6H8N2201,0981738
Фенилметиловый эфир (Анисол)C6H5Метоксигруппа3261,1381353
б-Фенилпропиловый спиртC9H11Гидроксид300,9941523
Фенилгорчичное маслоC6H5Тиоцианат271,1311412
Пиколин (а)C5H4НХ3280,9511453
Пиколин (б)Углерод3C5H4N280,9521419
ПиненC10H16240,7781247
ПиперидинC5H11N200,861400
Фосфорная кислота 50%H3ПО4251,33341615
Поливинилацетат, PVAc 24 1458
н-ПропионитрилC2H5ЦН200,7871271
Пропионовая кислотаУглерод3Углерод2Карбоксильная группа200,9921176
Пропиловый спирт (н)C3H7Гидроксид200,8041223
Пропиловый спирт (и)C3H7Гидроксид200,7861170
ПропилацетатУглерод3СООС3H7260,8911182
Пропилхлорид (н)C3H7Хлор200,891091
ПропиленгликольC3H8O2201,4321530
ПропилйодидC3H7J201,747929
Псевдобутил-м-ксилолC12H18200,8681354
ПсевдокумолC9H12200,8761368
Фталевый ангидридC6H4-(СО)2O201,527 
ПиридинC6H5N200,9821445
РтутьРт2013,5951451
Резорциндиметиловый эфирC6H4(ОСН3)2261,0541460
Резорцинмоноэтиловый эфирC6H4ОН ОСН3261,1451629
Салициловый альдегидОН С6H4СНО271,1661474
Метиловый эфир салициловой кислотыОНК6H4КООСН3281,181408
Соляная кислота 35%Хлороводород201,17381510
СероуглеродСУ2201,2631158
Серная кислота 90%H2СО4201,8141455
ТетраэтиленгликольC8H18O5251,1231586
ТетраброметанC2H2Бром4202,9631041
ТетрахлорэтанC2H4Хлор201,61171
ТетрахлорэтиленC2Хлор4281,6231027
ТетрахлорметанСCl4201,595938
Тетрагидрофуран, THFC4H8O200,8891304
ТетралінC10H12200,9671492
ТетранитрометанЦН4O8201,6361039
Тиодигликолевая кислота
диэтиловый эфир
С(СН2СООС2H5)2221,1421449
     
Тиоцтовая кислотаC2H4ОС201,0641168
ТиофенC4H4S201,0651300
Толуидин (о)C7H9N200,9981634
Толуидин (м)C7H9N200,9891620
ТолуолC7H8200,8661328
Трансформаторное масло 320.8951425
ТриэтиленгликольC6H14O4251,1231608
ТрихлорэтиленC2Хлороводород3201,4771049
1,2,4-ТрихлорбензолC6H3Хлор3201,4561301
1-ТридеценC13H26200,7671313
ТриметиленбромидC3H6Бром223,51,9771144
ТриолеинC3H5(C18H33O2)3200,921482
1-УндеценC11H22200,7521275
Валериановая кислотаC4H9Карбоксильная группа200,9421244
Винилацетат, VAcC4H6O2200,9317900
ВодаH2O250,9971497
Ксилол (о)C8H10200,8711360
Ксилол (м)C8H10200,8631340
Ксилол (п)C8H10200,861330
Цитронелловое масло 290,891076
Лимонная кислота 60%C6H8O720 1686

ЛикиСоник® является ультразвуковым анализатором для определения концентрации и плотности технологических жидкостей.