Лабораторное оборудование и приборы
Лабораторные приборы - это инструменты, используемые в научных лабораториях для проведения экспериментов, измерений, анализа и хранения проб. Лабораторные приборы могут быть разных типов и выполнять различные функции в зависимости от нужд лаборатории и типа исследований.

Некоторые общие примеры лабораторных приборов:

Штативы и хомуты: используются для поддержки лабораторных приборов и установки их на нужной высоте и позиции.
Аналитические весы: используются для точного измерения массы проб.
Центрифуги: используются для разделения компонентов жидкостей или твердых частиц в жидкостях.
Микроскопы: используются для увеличения и изучения мелких объектов, таких как клетки, бактерии, минералы и т.д.
Пипетки: используются для точного измерения и переноса жидкостей.
Бюксы и стаканы: используются для смешивания, хранения и измерения жидкостей.
Термометры: используются для измерения температуры.
Спектрофотометры: используются для измерения оптической плотности растворов и их спектров поглощения или пропускания света.
Это только несколько примеров лабораторных приборов, и существует множество других приборов, специализированных для определенных видов исследований или применяемых в определенных областях науки.

Лабораторные приборы - это инструменты, используемые в научных лабораториях для проведения экспериментов, измерений, анализа и хранения проб. Лабораторные приборы могут быть разных типов и выполнять различные функции в зависимости от нужд лаборатории и типа исследований.

Некоторые общие примеры лабораторных приборов:

Штативы и хомуты: используются для поддержки лабораторных приборов и установки их на нужной высоте и позиции.
Аналитические весы: используются для точного измерения массы проб.
Центрифуги: используются для разделения компонентов жидкостей или твердых частиц в жидкостях.
Микроскопы: используются для увеличения и изучения мелких объектов, таких как клетки, бактерии, минералы и т.д.
Пипетки: используются для точного измерения и переноса жидкостей.
Бюксы и стаканы: используются для смешивания, хранения и измерения жидкостей.
Термометры: используются для измерения температуры.
Спектрофотометры: используются для измерения оптической плотности растворов и их спектров поглощения или пропускания света.
Это только несколько примеров лабораторных приборов, и существует множество других приборов, специализированных для определенных видов исследований или применяемых в определенных областях науки.

Измерительные лабораторные приборы и оборудование
Измерительные приборы для лабораторий работают по принципу преобразования измеряемых сигналов в соответствующее перемещение стрелки относительно шкалы. Такие приборы используют для точных измерений в лабораторных условиях.

Наиболее распространенными приборами для измерений являются:
термометры
вискозиметры
плотномеры
барометры
ацетометры.
Для того чтобы повысить точность измерений, в показания вводятся некоторые поправки, которые учитывают условия, при которых проводятся исследования влажность воздуха, температура в помещении, атмосферное давление на период измерения.
Измерительные лабораторные приборы и оборудование могут быть использованы для поверки некоторых технических приборов. Они имеют достаточно высокий класс точности.

Уровень кислотности (рН) можно измерить с помощью индикаторов лакмуса или фенолфталеина. Они лишь показывают наличие кислотной, нейтральной, щелочной среды. Но в некоторых процессах важно знать точное значение рН, а иногда регулярно отслеживать для корректировки. Чтобы быстро и достоверно определить уровень кислотности, используется рН-метр. Как работает, какие виды бывают и как правильно использовать прибор, мы расскажем

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ
рН-метр используется для определения уровня кислотности в различных средах. Если говорить научным языком, прибор измеряет водородный показатель, который характеризует активность ионов водорода в конкретной среде. Если рН равен 7, то среда нейтральная, например, дистиллированная вода. У нее равное количество положительно заряженных ионов водорода и отрицательно заряженных гидроскид-ионов. Если показатель меньше 7, то среда кислая. При показателях выше 7, принято считать, что среда щелочная.

Работа прибора основана на разности потенциалов (электродвижущая сила), которая образуется между электродами в исследуемой среде. Можно сказать, что рН-метр это милливольтметр. Так как электродвижущая сила пропорциональна уровню кислотности, то измерения производятся в рН.

Электроды имеют разное строение и назначение:

Измерительный. Реагирует на ионы водорода. Изготавливается из стекла, потому что этот материал не вступает в реакцию с большинством сред. Измерительные электроды сделаны из боросиликатного стекла, которое не боится окислителей. Но в то же время, борсиликат достаточно тонкий и электропроводный.

Индикаторный электрод. Имеет вид трубки с шариком на конце. Трубка наполняется смесью хлорида серебра и соляной кислоты. В эту суспензию помещается серебряная проволока, выполняющая роль электрода. В трубке перемещаются положительно заряженные ионы водорода.

Вспомогательный (или электрод сравнения). В корпусе электрода содержится ртутно-каломелевая паста, которая помещена в хлорид калия. Раствор хлорида калия выполняет роль проводника между исследуемой средой и пастой. Работает в паре с индикаторным электродом.

Современные рН-метры обычно совмещают в одном корпусе измерительные и вспомогательные электроды. Это позволяет производить измерения быстро, с минимальными погрешностями

Для измерения кислотности среды электрод погружают в исследуемый раствор. Так как ионы имеют заряд, то при погружении в раствор происходит замыкание электрической цепи между сравнительным и измерительным электродами. Возникает электродвижущая сила, под действием которой электроны переносятся к вспомогательному электроду. Так как внутри трубки концентрация положительно заряженных ионов водорода постоянная, то электродвижущая сила отражает активность ионов водорода в исследуемой среде.

На электродвижущую силу влияет температура образца. Поэтому для получения максимально достоверных данных измерения производятся при температуре +25°С. Но нередки ситуации, когда замер нужно сделать во время производственного процесса или получить образец с указанной температурой нельзя. Здесь проблему решают встроенные термодатчики для автоматической или ручной компенсации. Они позволяют отобразить уровень кислотности с учетом температуры.

ВИДЫ РН-МЕТРОВ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
В зависимости от сложности прибора, его точности и назначения, рН-измерители делятся на:

Базовые модели. Карманные устройства, где электроды встраиваются в корпус. Они применяются для быстрого анализа жидкости или почвы, часто используются в быту или в сельском хозяйстве. Обычно оснащены термодатчиками. Минусы приборов в том, что они не дают высокую точность, а датчики и электроды не подлежат замене и обслуживанию.

Карманный рН-метр
Профессиональные переносные устройства. Они оснащены съемными электродами, поэтому в случае повреждения или выхода из строя их можно заменить. Профессиональные рН-метры имеют высокую точность измерений, оснащены памятью для хранения данных и переноса их на компьютер. Кроме того, профессиональные приборы часто имеют дополнительные функции, например, измерение окислительно-восстановительного потенциала или антиоксидантного эффекта пищи. Такие устройства используются в химической промышленности, в производственной сфере, в исследовательских лабораториях и медицине.

Стационарные с аналоговыми выходами. Самое главное преимущество контроль уровня кислотности долгое время в различных атмосферных условиях. Значения рН отображаются на дисплее или передаются в пункт сбора данных. Наличие релейных выходов помогает автоматизировать некоторые процессы. При достижении определенного уровня рН, аналоговый сигнал поступает на дозатор, который меняет значения рН. Стационарные измерители используются в химической промышленности или на очистительных станциях, где важно контролировать уровень кислотности без перерыва.

По способу калибровки рН-метры делятся на одноточечные, двухточечные, трехточечные.

Стационарный рН-метр с аналоговыми выходами
КАЛИБРОВКА
Время от времени прибор необходимо настраивать. При регулярном использовании устройства, калибровка проводится раз в месяц. Настройку необходимо сделать после замены электродов, при анализе жидкостей в широком диапазоне, при проведении исследования агрессивных сред. Если вы сомневаетесь в правильности измерений прибора, также стоит провести калибровку.

Для настройки используются специальные растворы с известной кислотностью. Перед калибровкой необходимо поместить электроды в дистиллированную воду, хорошо промыть их. Одноточечные устройства настраиваются в среде растворе с рН 6,86 с помощью винта. Нужно опустить устройство калибровочную среду и подкрутить винт до совпадения показаний рН-метра с уровнем раствора.

Двухточечные устройства отличаются более высокой точностью, поэтому для его настройки используются 2 винта. Калибровка происходит в 2 этапа. Первый аналогичен одноточечной настройке. Для второго этапа берутся поочередно растворы с рН 4.01, 6.86, 9.18, 10.01.

Трехточечная настройка производится очень редко. Калибровку нужно производить при температуре +25°С.

В качестве заключения отметим, что самая уязвимая часть рН-метра электроды. Срок службы составляет от 1 года до 4 лет. Чтобы продлить эксплуатационные качества прибора, бережно обращайтесь с устройством. Соблюдайте правила использования рН-метра, указанные в инструкции.

рН-метрия.

pH-метр прибор для измерения водородного показателя (показателя pH), характеризующего активность ионов водорода в растворах, воде, пищевой продукции и сырье, объектах окружающей среды и производственных системах непрерывного контроля технологических процессов, в том числе в агрессивных средах.

Понятие рН было введено в 1909 году датским химиком Сёренсеном. Показатель называется pH, по первым буквам латинских слов potentia hydrogeni сила водорода, или pondus hydrogenii вес водорода. Вообще в химии сочетанием pX принято обозначать величину, равную -lgX, а буква H в данном случае обозначает концентрацию ионов водорода (H+).

В основу работы положен потенциометрический метод измерения pH и Eh контролируемого раствора. При измерении pH (или Eh) растворов используется первичный измерительный преобразователь электродная система, состоящая из измерительного электрода и электрода сравнения.

Эти электроды могут представлять собой как раздельные устройства, так и быть объединены в одном корпусе (комбинированный электрод). Электродная система, погруженная в анализируемый раствор, развивает электродвижущую силу (ЭДС), пропорциональную показателю активности ионов водорода (pH) или соотношению концентраций окисленной и восстановленной форм редокс-системы. ЭДС электродной системы зависит также от температуры анализируемого раствора. Для измерения температуры и учета ее влияния на электродную систему (термокомпенсации) используется первичный преобразователь - датчик температуры, построенный на основе терморезистора (далее термодатчик). Для электродных систем, применяемых для определения pH растворов, существует точка (значение pH) в которой их ЭДС не зависит от температуры. Эта точка носит название изопотенциальной, а соответствующие ей значения «pXi» и «Ei» называются координатами изопотенциальной точки. На основе измеренной величины ЭДС вторичный преобразователь (далее преобразователь) осуществляет расчет значения pH по следующей формуле:

pН = pXi (Е Ei) / Кs (54,1 + 0,198 t),

где Е измеренная ЭДС электродной системы, мВ

pХi координата изопотенциальной точки электродной системы

Ei координата изопотенциальной точки электродной системы, мВ

Ks доля, которую составляет реальная крутизна электродной характеристики от теоретического значения, равного (54,1 + 0,198 t)

t температура раствора, измеренная при помощи термодатчика или введенная вручную, °С.

Значение pH выводится на дисплей преобразователя. Кроме этого на дисплей могут выводиться результаты измерения ЭДС электродной пары и температуры среды в единицах мВ и °С соответственно.

рН-электроды

рН-электроды - это не идеальные системы. Они могут иметь различную длину, несовершенную геометрическую форму, нарушения в составе внутреннего электролита и т.д. Все это влияет на их характеристики и, в тоже время, это вполне нормально, так как в любом производстве существуют определенные допуски. Поэтому каждый рН-метр нуждается в калибровке, которая помогает прибору установить соотношение между сигналом от электрода и значением рН в растворе. Современные рН-электроды как правило комбинированные, т.е. в одном корпусе находятся и рН-электрод, и электрод сравнения. Помимо удобства в работе, это обеспечивает более быстрый отклик и снижает суммарную ошибку.

Выпускается огромное количество модификаций рН-электродов. По материалу рабочей мембраны серийные рН-электроды подразделяются на стеклянные, металлоксидные и пленочные с ПВХ-мембраной. Металлоксидные и пленочные электроды имеют ограниченную область применения, т.к. проигрывают стеклянным по всем основным параметрам. Наибольшее распространение получили стеклянные рН-электроды. Следует подчеркнуть, что название 'стеклянный электрод' указывает только на материал рабочей мембраны, корпус же электрода может быть пластмассовый.

Как расшифровать название электрода отечественного производства:

ЭС электрод стеклянный измерительный

ЭСК электрод стеклянный комбинированный (объединяют в одном корпусе измерительный электрод и электрод сравнения)

ЭСр электрод сравнения

Для электродов ЭС и ЭСК

10601/7 марка электрода / значение изопотенциальной точки (7 или 4, 7 у большинства современных российских и импортных приборов, 4 в основном у белорусских приборов)

К 80.3 марка разъема (К кабель, 80 длина 80 см, 3 разъем типа «банан» для подключения к гомельским приборам типа ЭВ-74, И-130)

К 80.7 кабель длиной 80 см с разъемом BNC для подключения к большинству современных российских и импортных приборов, например рН-150МИ, И-160, АНИОН-7000, МАРК-901, АНИОН-4100, Эксперт рН, рН-410, ИТАН, pH-метр HANNA HI83141.



Для электродов ЭСр

10103/3,5 марка электрода / концентрация раствора KCl в электроде.



Как подготовить стеклянный электрод к работе?

Новый рН-метр или новый электрод извлеките из упаковки и убедитесь в отсутствии механических повреждений электрода и соединительного кабеля.

Если Вы используете заполняемый электрод, необходимо заполнить электрод электролитом из флакона, входящего в комплект поставки, до уровня заливочного отверстия.

Использовать электрод после заполнения электролитом можно не ранее, чем через 8 ч. Это время необходимо для того, чтобы рабочее вещество встроенного электрода сравнения и пористая керамика электролитического ключа пропитались раствором.

Рекомендуется раз в 46 месяцев полностью заменять электролит в электроде свежим раствором 3М KCl.

Между измерениями электрод рекомендуется хранить в 3М растворе KCl.


Снять защитный колпачок и поместить рабочую мембрану (шарик) электрода в раствор HCl концентрацией 0,1 моль/л и выдержать в нем не менее 8 ч. Также в защитном колпачке может быть залит кондиционирующий раствор.

Перед началом измерений следует убедиться в отсутствии воздушных пузырей внутри рабочей мембраны (шарике) электрода. При необходимости удалить их встряхиванием (как встряхивают медицинский термометр), при этом пузыри должны переместиться в верхнюю часть электрода.

Перед началом измерений следует снять защитный колпачок и открыть заливочное отверстие. Глубина погружения электрода в раствор при измерении pH должна быть не менее 16 мм.

Уровень электролита в электроде должен поддерживаться в пределах показанных на рис. 1. При необходимости электролит следует доливать в электрод через заливочное отверстие.

При измерениях уровень электролита в электроде должен быть выше уровня анализируемого раствора.

Если в процессе эксплуатации произошло нарушение истечения электролита из электрода в результате засорения пористой керамики электролитического ключа, то рекомендуется выполнить следующие действия:

а) открыть заливочное отверстие, взять резиновую грушу, приставить носик груши к заливочному отверстию и, нажимая на грушу, создать внутри электрода избыточное давление

б) или поместить электрод в дистиллированную воду (рабочая мембрана электрода при этом не должна касаться дна стакана) и нагреть ее до кипения, выдержать в течение 510 мин и дать остыть естественным образом.

Условия хранения и использования рН-электрода.

Во время транспортировки внутри стеклянного шарика рН-электрода могут образовываться мельчайшие пузырьки воздуха. Пузырьки можно удалить встряхиванием электрода.

Если защитный колпачок был сухим или электрод долгое время не использовался, в данном случае необходимо поместить электрод на несколько часов в сосуд с раствором для хранения электродов (HI 70300L) или в буферный раствор с рН 7,01 (HI 7007L)
Если на длительное время оставить шарик электрода на воздухе, то начинается процесс дегидратации. В этом случае показания устанавливаются очень долго и становятся крайне нестабильными. Оставьте электрод на ночь погруженным в раствор для хранения (HI 70300L) или в буферный раствор с рН 7,01 (HI 7007L).
Налеты соли, обнаруживаемые на поверхности чувствительного шарика или в месте соединения с электродом сравнения, вызывают помехи в работе электрода. Сполосните электрод деионизованной водой и погрузите приблизительно на 30 минут в 0,1М раствор HCl (HI 7061 L).

Пленка органического масла или жира на чувствительном шарике электрода также приводит к потере чувствительности. Чтобы удалить пленку, ополосните шарик электрода раствором для очистки масел (HI 7077L), вытрите насухо мягкой тканью, тщательно промойте электрод в дистиллированной воде и погрузите на несколько часов в раствор для хранения HI 70300L или в буферный раствор с рН 7,01 (HI 7007L).

Остатки белков (возникающие после измерений в молоке, сыре, мясе и т.д.) можно удалить обработкой стеклянного шарика электрода раствором пепсина и соляной кислоты (HI 7073L). Погрузите электрод в этот раствор на несколько часов, затем тщательно сполосните его деионизированной водой, а затем на несколько часов погрузите в буферный раствор с рН 7,01 (HI 7007L).

Для того, чтобы сохранить характеристики электрода в неизменном виде (особенно это касается скорости измерения), он всегда должен оставаться во влажном состоянии. Наиболее подходящим для этих целей является раствор для хранения электродов (HI 70300L).
Никогда не храните электроды в дистиллированной или деионизированной воде.

Как правильно калибровать рН-метр?

Изоэлектрическая точка для рН-электродов находится на рН=7 (0 мВ). Поэтому, в первую очередь, прибор следует калибровать по буферу с нейтральным рН (например, 6,86 или 7,01). Вторую точку следует выбирать на расстоянии примерно 3 единицы рН, т.е. рН=4 или 10. Если прибор калибруется только по двум буферам, то выбор второй точки зависит от диапазона, в котором Вы преимущественно работаете. Если это щелочные растворы, то воспользуйтесь буфером с рН=9,18, если кислые с рН=4,01. Это связанно с некоторой разницей в наклонах калибровочных прямых в кислой и щелочной области. Проблем не возникнет, если Ваш прибор может калиброваться по трем и более точкам. В этом случае порядок калибровки не важен, так как рН-метр самостоятельно его отслеживает.

Буферные растворы для калибровки рН-метров.

Для калибровки рН-метров необходимы буферные растворы, которые представляют собой специализированные водные растворы со стандартизованным значением концентрации (активности) ионов водорода (рН) на основе солей многоосновных кислот. НВ-Лаб предлагает растворы для калибровки собственного производства с рН 1,65 3,56 4,01 6,86 9,18 12,43.

Буферные растворы должны быть защищены от доступа углекислого газа из воздуха, т.е. они должны храниться в плотно закрытой стеклянной или пластмассовой (фторопластовой, полипропиленовой и т.д.) посуде при температуре не выше 25°С.
Все буферные растворы должны быть защищены от попадания прямых солнечных лучей для предотвращения фотохимической деструкции. Их следует хранить в затемненном (желательно прохладном) месте, накрыв сосуды и пробирки непрозрачным материалом, например, темной х/б тканью.

Лабораторная посуда

PH METR, PH метр, измеритель PH, ph воды

магнитная мешалка

пипетдозатор, автоматическая пипетка, наконечники 1000 мкл

Смотрите подробную информацию на сайте

PHMETR.RU