Embedded Files
Analyysimittaukset
Analyysimittaukset
Analyysimittauksilla voidaan määritellä aineiden koostumuksia, ominaisuuksia ja pitoisuuksia.
Analyysimittalaitteilla voidaan mitata mm. massaa, viskositeettia ja tiheyttä. Analyysimittaukset voivat perustua esimerkiksi elektrokemiallisiin menetelmiin, missä selvitetään veden tai ilman saateiden määrää. Vedestä voidaan määrittää esimerkiksi sisältääkö se raskasmetalleja tai onko sen pH-arvo soveltuvalla tasolla.
Tyypillisiä käyttökohteita ovat vesilaitokset ja jäteveden käsittely sekä verkostomittaukset ja teollisuuden vedenkäsittely.
Omana erityisalueena ovat esim. puunjalostusteollisuuden erikosimittaukset esim. puumassan sakeus.
PH mittaus
PH mittaus
pH on parametri, joka määrittää kemiallisen liuoksen happamuuden tai emäksisyyden tason. Se ilmaisee liuoksen vetyatomien pitoisuuden grammoina litraa kohti.
pH- arvo voi vaihdella nollasta (0), joka kuvaa äärimmäistä happamuutta, neljääntoista (14), joka kuvaa äärimmäistä emäksisyyttä. Puhtaan veden pH-arvo on seitsemän (7).
pH-mittausta käytetään lähes jokaisella teollisuuden osa-alueella. Esimerkiksi elintarviketeollisuudessa voidaan seurata juoman happamuutta. Lääkkeiden valmistuksessa, pH-mittauksia käytetään sekä turvallisuus syistä, että tuotteiden laadun tarkkailussa.
pH-mittaus voidaan suorittaa lakmuspaperin tai muun vastaavan kemiallisen indikaattorin avulla, jossa indikaattorin väri vaihtuu pH-arvon mukaan. Tämä mittaustapa antaa vain likimääräisen arvon, jollei mittausta suoriteta tarkassa laboratorio ympäristössä.
Yleisin teollinen mittausmenetelmä on sähkökemiallinen pH:n mittausmenetelmä, jossa mittaus- ja vertailuelektrodien välille syntyvällä potentiaalierolla saadaan laskettua pH-lukema.
Yleensä pH-mittarissa on yksi tai kaksi anturia. Molemmissa tapauksissa tarvitaan kaksi elektrodia mittarille. Elektrodeja kutsutaan referenssielektrodiksi ja mittauselektrodiksi.
Mittauselektrodi on yleensä lasia ja referenssielektrodi on tyypillisesti valmistettu hopea-hopeakloridi-elementistä tai elohopea-elohopeakloridi-elementistä.
Kumpikin elektrodi voivat muodostaa joko oman anturin tai yhdistämällä ne saadaan yksi anturi.
Yhdistelmäelektrodi
Yhdistelmäelektrodi
Lasielektrodin reagoiva lasi
Sisäinen elektrodi - (AgCl) Hopeakloridi
1,0·10-7 mol/l HCl-liuos - Suolahappo
AgCl (kiinteä Hopeakloridi)
Referenssielektrodi (AgCl - Hopeakloridi)
0,1 mol/l KCl-liuos (Kaliumkloridi )
Kapilaarinen aukko liuokseen
Anturin runko
pH:n nykyaikaiseen mittauksen laitteistoon kuuluu anturi(t), lähetin ja asennusosat.
Lähettimeen johdetaan anturin tuottama potentiaalisignaali, joka vahvistetaan operaatiovahvistimella. Saadun arvot digitoidaan ja näytetään sitten mittarin näytössä.
Yleistä mittauksessa on, että mittauselektrodin - ja referenssielektrodin jännite yhdistetään suuremmaksi jännitteeksi, koska tätä on helpompi mitata.
Johtokyky mittaus
Johtokyky mittaus
Johtavuus, eli tarkemmin ottaen konduktiivisuus, kuvaa sitä, miten hyvin johde, esimerkiksi metallit tai erilaiset liuokset johtavat sähköä. Konduktiivisuuden yksikkönä käytetään S/m, eli Siemensiä metriä kohti. Konduktiivisuuden tunnus on pieni sigma tai gamma
Kaksi- ja nelieleketromenetelmät
Kaksi- ja nelieleketromenetelmät
Kaksielektrodimenetelmä on yleisin mittausmenetelmä. Mittauksessa on anturi, jossa on kaksi metallilevyelektrodia. Elektrodit on upotettu eristemateriaalista tehtyyn kammioon.
Mittausmenetelmä perustuu elektrodien välille kytkettävään tasajännitteeseen, kun kennovakio tunnetaan, johtavuus saadaan määritetyksi mittaamalla elektrodien välinen resistanssi.
Nelielektrodimenetelmä on toiminnaltaan vastaava kuin kaksielektrodimenetelmä, mutta siinä on kahden sijasta neljä elektrodia, se sopii suurten pitoisuuksien mittaukseen antamalla tarkemman mittaustarkkuuden.
Induktiivinen johtokykyanturi
Induktiivinen johtokykyanturi
Todella suurten pitoisuuksien mittaukseen kehitetyssä induktiivisessa anturissa on kaksi rautasydämistä toroidia, jotka on valettu suojaavan teflon- tai polypropyleenivaippaan.
Toimintaperiaatteessa vaihtojännitelähde syöttää jännitteen ensiötoroidiin.
Toroidin magneettikenttä indusoi näytteeseen sähkövirran. Virta synnyttää toisiotoroidin rautasydämeen vaihtuvan magneetivuon, joka indusoi sen käämin jännitteen.
Tämä jännite on verrannollinen näytteen johtavuuteen. Lopuksi lähettimessä vahvistetaan ja muokataan jännite standardiviestiksi.
Sameus-, ja kiintoainemittaus
Sameus-, ja kiintoainemittaus
Nesteen kiintoaineesta puhuttaessa tarkoitetaan hiukkasmaista, joko orgaanista ainesta tai epäorgaanista maa- ja mineraaliainesta. Orgaanisiin kiintoaineisiin sisältyy nimensä mukaisesti kaikki eloperäinen aines, kuten hyönteiset, turve, levät sekä muu kasvusto (sekä elävä, että kuollut). Mineraaliaineista tyypillisiä esimerkkejä ovat savi, hiesu sekä erilaiset metallimineraalit.
Suurin teollisuudenala, missä hyödynnetään nesteen kiintoainepitoisuuksia, kuuluu vedenhuoltoon. Jätevedenpuhdistamoilla kiintoaineen määrää tulee tarkkailla monissa prosessin eri vaiheissa, jotta vedestä saadaan eroteltua mukana tulleet epäpuhtaudet, sekä myöhemmissä vaiheissa puhdistukseen mahdollisesti käytetyt kemikaalit.
Sameusmittaus on epäsuora tapa mitata partikkelipitoisuuksia ja sameusarvo on periaatteessa pelkkä luku.
Sameuden mittaus perustuu joko valon intensiteetin muutosmittaukseen tai valon takaisinsirontaan eli nefelometriseen metodiin, riippuen mittalaitteesta.
Nefelometria
Nefelometria
Nefelometriassa mittaus perustuu valon sirontaan. Valon sironta tarkoittaa ilmiötä, jossa valo kimpoaa tai muuttaa suuntaansa, kun se kohtaa esteen tai aineen, joka on erilainen tiheydeltään tai koostumukseltaan kuin se aine, jonka läpi valo yleensä kulkee.
Mittaus soveltuu suhteellisen matalan sameuden vesille ja tulokset ilmoitetaan yksikössä NTU (nephelometric turbidity unit).
Turbidimetriassa
Turbidimetriassa
Turbidimetriassa mittaus perustuu valon absorptioon. Valon absorptio on ilmiö, jossa valoenergia siirtyy aineen atomeihin tai molekyyleihin, jolloin nämä absorboivat valon tiettyjä energian tasoja tai aallonpituuksia. Absorptio tapahtuu, kun fotoni, joka on sähkömagneettinen säteilyn hiukkanen, törmää aineen atomin tai molekyylin kanssa.
Turbidimetria soveltuu paremmin korkean sameuden mittauksiin, esimerkiksi erittäin sameisiin vesiin ja jätevesiin. Mittauksen tulokset ilmoitetaan yksikössä FAU (formazin attenuation unit).
Page updated
Report abuse