Zasada pracy solomierza konduktometrycznego

Przyrząd mierzący zawartość soli nazywamy solomierzem.
Istnieje kilka rodzajów solomierzy, które różnią się zasadami i metodami pomiaru.

1. Metoda Mohra / miareczkowanie azotanem srebra mierzy ilość chlorków (Cl w NaCl).
2. Metoda elektrody jonowej mierzy ilość sodu (Na w NaCl) w celu ustalenia stężenia soli.
3. Metoda przewodnictwa elektrycznego wykorzystuje fakt, że sól (NaCl) może przewodzić więcej energii elektrycznej niż inne substancje, aby ustalić stężenie soli poprzez pomiar przewodności elektrycznej.
4. Metoda refraktometryczna wykorzystuje fakt, że współczynnik załamania światła wzrasta wraz ze stężeniem roztworu wodnego. Do pomiaru stężenia soli wykorzystywany jest pomiar współczynnika załamania światła. ATAGO oferuje mierniki soli, które wykorzystują 3) metodę przewodności elektrycznej oraz 4) metodę refraktometru.

Cechy mierników soli wykorzystujących metodę przewodności elektrycznej

Sól jest elektrolitem, więc istnieje korelacja między przewodnością elektryczną a stężeniem soli.
Przewodność elektryczna to skala służąca do mierzenia, ile energii elektrycznej przepływa przez medium i jest odwrotnością oporu elektrycznego (przewodność elektryczna = 1/opór elektryczny). Rezystancja elektryczna odległości między elektrodami wynosząca 1 cm nazywana jest omowym centymetrem (Ωcm), a odwrotność nazywana jest przewodnością właściwą.
Wartość ta pomnożona przez 1 milion to powszechnie stosowana przewodność elektryczna (mikrosiemens: μS/cm).
Jeśli rezystancja elektryczna dla 1 cm wynosi 1 milion Ωcm, to przewodność właściwa wynosi 1 milionową, a przewodność elektryczną oblicza się, mnożąc ją przez 1 milion, co daje wartość 1 μS/cm.

Zalety miernika soli do pomiaru przewodności elektrycznej

*Przewodność elektryczna ma szczególnie dużą przewagę nad metodą Mohra (miareczkowanie azotanem srebra).

• Miernik jest przenośny.
• Pomiary można wykonywać w dowolnym miejscu.
• Pomiar trwa tylko 3 sekundy.
• Nie są potrzebne odczynniki chemiczne.

Odczynniki zazwyczaj nie mogą być wnoszone na halę produkcyjną. Ponadto, jako materiał eksploatacyjny, odczynniki zwiększają bieżące koszty, a utylizacja nie jest przyjazna dla środowiska.

• Nie ma potrzeby korzystania z titratora ani narzędzi naukowych, takich jak pipety.
• Pomiar jest automatyczny, więc nie ma rozbieżności między użytkownikami.

W metodzie Mohra punkt końcowy jest wyznaczany przez zmianę koloru, więc niedoświadczeni testerzy mogą popełniać błędy podczas pomiaru. W przypadku metody przewodności elektrycznej pomiar jest automatyczny, co nie powoduje żadnych rozbieżności między użytkownikami i nie reweluje żadnego doświadczenia.

• Każdy może z łatwością dokonywać pomiarów.
• Do pomiaru potrzebne jest tylko 0,3 ml płynu.
• Wystarczy przetrzeć elektrodę wodą lub alkoholem.
• Łatwy do czyszczenia i przechowywania.
• Niższy koszt niż w przypadku automatycznych urządzeń do miareczkowania.

Większość mierników soli wykorzystujących metodę przewodności elektrycznej wykorzystuje elektrody z pozłacaną płytą, ale główną cechą mierników soli ATAGO jest to, że wykorzystują one elektrody tytanowe. Elektrody ze złotą płytką łatwo się zarysowują po latach użytkowania, a po zarysowaniu elektrody pomiary ulegają wahaniom i nie są już precyzyjne. Mierniki soli ATAGO wykorzystują jednak tytanowe elektrody, które są odporne na zarysowania i niezwykle trwałe - wskaźnik awaryjności mierników soli ATAGO wynosi tylko 0,1% w ciągu 3 lat od zakupu.
Należy zachować ostrożność podczas używania mierników soli do pomiaru przewodności elektrycznej podczas pomiaru roztworów cieczy zawierających inne elektrolity. Na przykład, jeśli w 100 g znajduje się 1 g glutaminianu sodu, doda on około 0,16%. Rzeczywiste produkty spożywcze nie mają jednak aż 1 g na 100 g, więc można to zignorować.
Poniżej przedstawiono wpływ na elektrolity zawierające sól (chlorek sodu) i przewodność elektryczną.

① Weak acid・・・(Examples) glutamic acid, phosphoric acid, acetic acid, ascorbic acid, etc.
② Weak base・・・(Examples) ammonium, etc.
③ Strong acid・・(Examples) hydrochloric acid, nitric acid, etc.
④ Strong base・・(Examples) sodium (soda), potassium, calcium, etc.

The combinations of ①/②, ①/④, ②/③, and ③/④ are electrolytes.
Among these, the ①/② combination (for example, ammonium phosphate) has almost no effect on electrical conductivity. The combinations of ①/④ and ②/③ (for example, monosodium glutamate) does not have much of an effect on electrical conductivity when there are other strong electrolytes (when the sample contains sodium chloride).
Conversely, the ③/④ combination (for example, sodium chloride [sodium hydrochloride] or sodium nitrate) has a major effect on electrical conductivity.

Cechy mierników soli wykorzystujących metodę refraktometru

Refraktometr to przyrząd, który mierzy stężenie cieczy przy użyciu zasady załamania światła.
Refraktometr to przyrząd, który mierzy stężenie cieczy przy użyciu zasady załamania światła.
W asortymencie refraktometrów ATEGO znajduje się miernik soli do pomiaru słonej wody.
Więcej informacji na temat zasad działania refraktometrów można znaleźć w "Zeszyt danych: Refraktometry".
Mierniki soli wykorzystujące refrakcję specjalizują się w pomiarze stężenia soli w słonej wodzie.
Mierniki soli wykorzystujące metodę przewodności elektrycznej nie tylko mierzą chlorek sodu (elektrolity) w słonej wodzie, mogą również mierzyć chlorek sodu w cieczach zawierających inne składniki, ale mierniki soli wykorzystujące refrakcję mogą mierzyć tylko czystą słoną wodę.

Jakie więc zalety ma metoda refrakcji w porównaniu z metodą przewodnictwa elektrycznego?
Po pierwsze, w przypadku silnie słonej wody o stężeniu od 10% do 28% metoda przewodności elektrycznej wymaga rozcieńczenia, ale refraktometry mogą bezpośrednio mierzyć stężenie soli bez rozcieńczania. Na przykład sól używana w procesie produkcji soli lub do produkcji "udonu" (makaronu pszennego) ma stężenie wyższe niż 10%.
Po drugie, w przemyśle spożywczym i owocach morza szeroko stosowana jest słona woda - od solanki używanej do moczenia marynowanych warzyw lub suszonych ryb, po słoną wodę używaną do wywaru podczas gotowania krabów lub białej przynęty. Przez długi czas areometry Baumé były szeroko stosowane w tego typu obiektach. Chociaż areometry Baumé mają tę zaletę, że mają niską cenę, ma wiele wad. W przypadku hydrometrów Baumé podczas odczytu pomiaru mogą wystąpić błędy u każdej osoby, a także nie ma funkcji korekcji temperatury, co oznacza, że precyzyjne pomiary są niemożliwe. Ponadto są wykonane ze szkła, co czyni je niepożądanymi do stosowania na podłodze produkcji żywności.
PRZY