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液体浓度测量

应用实例

浓度测量说明

在测量液体浓度的重要任务中,工业界使用精密的产品来保证分析过程的精度和效率。先进的传感器技术可以根据折射原理、电位原理或光谱原理进行精确的浓度检测,从而了解溶液的确切成分(无论是在制药、食品技术还是化学加工领域)。

这些产品配备了用于数据传输和评估的智能接口,可以优化工艺流程,且维护成本低、使用寿命长,是质量控制和工艺流程控制中不可或缺的资源。

LiquiSonic 的超声波测量方法

这种测量方法的基础是时间测量,可以实现非常精确和长期稳定的测量。液体的浓度或密度是通过声速计算出来的。不过,也可以测定其他参数,如 Brix 含量、固体含量、干质量或悬浮密度。

我们的LiquiSonic®浓度和密度计可用于各种液体分析过程。

在典型情况下,根据声速与浓度之间的关系确定校准曲线。在此基础上,根据每次测量的声速值计算出相应的浓度。

我们的超声波测量设备没有会磨损或老化的机械部件。与其他测量浓度和密度的方法相比,我们的超声波测量设备具有突出的优势。

确定物质浓度的可靠性高

这种测量方法只需要精确的时间测量就能确定物质的浓度 。根据声音传播时间和发射器与接收器之间的已知距离计算出声速。典型的传感器设计包括紧凑型外壳中的发射器和接收器。

由于采用了传感器, 这种测量方法不受液体导电性、颜色和透明度的影响,在确定物质浓度方面 具有高度可靠性。设备的测量精度在 0.05 m% 到 0.1 m% 之间。除了声速测量外,所有LiquiSonic®传感器都集成了温度测量功能, 用于工艺过程中的 温度补偿

浓度测量基础

测定不同液体的浓度在不同工艺的众多程序中起着关键作用。混合物或溶液中两种物质的比例需要测量和评估。

浓度测量的核心因素是物质浓度。它被定义为单位体积内的物质数量,在分析溶液时尤为重要。通过它可以精确评估化学成分和反应性。因此,物质浓度测量在许多领域都是不可或缺的工具。

此外,还有各种测量范围,可以以不同的方式测量物质的浓度。它们大大扩展了浓度测量的可能性,并提高了分析混合物或溶液的具体要求的灵活性。

最后,需要分析的液体量也很重要。液体量必须足以进行精确测量,但也不能过大,以免影响测量结果或使测量变得不必要的复杂。

浓度测量的一个重要方面是溶液中的物质浓度(摩尔浓度),即单位体积内的物质含量。这一点在分析溶液 时尤为重要,因为摩尔浓度对于评估溶液的化学成分、浓度和反应性至关重要。准确测量溶液中物质的浓度对于控制过程、确保质量和开展科学研究至关重要。

浓度测量的应用

浓度测量是用于分析产品和物质的质量和安全相关特性的主要方法之一。因此,它在多个行业中发挥着决定性作用。测量溶液中物质浓度的方法多种多样,取决于物质的类型和应用要求。

浓度测量的一个实际应用案例可以在制药行业找到,在该行业中,精确测定药物中活性成分的浓度对于确保药物的疗效和安全性至关重要。由此可见,精确测量方法在质量保证中 确定物质数量浓度的重要性。

物质浓度测量示例

例如,浓度检测可用于以下领域:

  • 化学/化工生产(用于监测混合物的成分)

  • 制药业(如药品生产)

  • 食品生产(控制食品的产品质量)

  • 冶金(检测金属矿石的质量)

  • 环境分析(计算水中的污染物)

此外,浓度测量还常用于其他领域,例如工业和科学领域。

浓度测量方法

精确测定液体中的物质浓度对许多科学、工业和医疗应用都至关重要。不同的浓度测量方法可用于量化特定体积液体中物质的确切含量。

这些方法包括分光光度法、色谱分析法和电化学测量法。选择合适的方法取决于待分析物质的特性、相关应用的要求和可用资源。测量溶液浓度的方法多种多样。每种测定物质浓度的测量方法都有各自的优缺点。

屈光测量

折射仪通过测定溶液和固体的折射率来测量浓度。折射率的测定基于光在液体中的反射或折射。根据溶解物质的类型和浓度不同,光的折射率也不同。

因此,折射率取决于溶解物质的浓度。光学传感器(窗口)测量的是 LED 光源照射到样品后反射的光束。折射测量法对振动等影响因素极为敏感,需要进行大量耗时的校准和定期维护。

辐射测量

辐射测量法利用放射性辐射来检测 物质的浓度。放射性制剂通过测量容器发出辐射,被探测器接收。闪烁器将放射性辐射转化为闪光,并分析闪光的数量。由于伽马射线的穿透力取决于物质,因此可根据射入辐射的强度确定物质密度。

重力测量

重力测量法通过测量化学反应前后物质的质量来测量质量浓度。它用于测定样品中特定元素或化合物的浓度。测定 物质质量浓度 的基本过程包括沉淀、过滤和称重等步骤。这一过程非常耗时,通常需要大量样品 。此外,该测量原理非常容易出错,因为它需要多个人工流程步骤 来确定物质 的浓度

滴定

使用滴定法测量浓度的方法是将已知浓度值的溶液加入未知浓度值的溶液中,直至发生化学反应。这种方法适用于某些溶液,而且在计算质量浓度时容易因人工操作而出错

用于浓度测量的分光光度法

在分光光度法中,样品的体积 对确定物质的体积浓度起着决定性作用。体积浓度是混合物中某种物质的数量相对于混合物总体积的测量单位。它表示特定物质在混合物总体积中所占的比例。

光吸收是该方法的核心测量值,会受到样品体积的显著影响。因此,准确测定和控制样品体积对于获得精确的测量结果至关重要。 分光光度法适用于多种样品,包括液体、气体和固体材料。

这种测量颗粒体积的方法非常容易受到干扰因素的影响,从而影响样品的准确性

色谱法(如 HPLC、GC)

色谱法根据混合物中各成分与固定相和流动相的相互作用将其分离。

在某些情况下,还有其他测量方法/过程可用于测量浓度。这些方法包括

  • 电化学方法(如电位计、离子选择电极)

  • pH 值测量

  • 核磁共振光谱法

  • 质谱法

浓度测量方法的选择标准

选择合适的液体浓度测量方法取决于几个因素,包括

  • 应用的特殊性:待测物质的类型和溶液的复杂程度。

  • 精确度和灵敏度:所需的精确度和检测最低浓度 的能力。

  • 速度和吞吐量:需要快速的测量结果和处理大量样品的能力。

  • 成本效益:设备采购和运行成本以及维护要求。

  • 易用性:易于操作和维护,尤其是在专业人员较少的环境中。