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日本 ATAGO(愛宕)折光儀在測定水性介質(zhì)濃度上的應用

時間:2011-10-10 11:56:01來源:xuliyuan

導語:?根據(jù)溶液折光率溶質(zhì)濃度的變化規(guī)律,可以用折光儀簡便地測出水溶性淬火介質(zhì)的溶質(zhì)濃度。

              日本 ATAGO(愛宕)折光儀在測定水性介質(zhì)濃度上的應用

    水中溶解進任何物質(zhì),都會改變它的折光率,溶解的物質(zhì)越多,溶液的折光率改變也越大。

根據(jù)溶液折光率溶質(zhì)濃度的變化規(guī)律,可以用折光儀簡便地測出水溶性淬火介質(zhì)的溶質(zhì)濃度。

    本文介紹的方法,可供從事熱處理的工人和技術人員在生產(chǎn)中應用。

一、手持式折光儀的選擇 使用于生產(chǎn)現(xiàn)場的折光儀是手持式折光儀。

手持式折光儀(以下簡稱折光儀)主要用于測定透光溶液的濃度與折光率。這種儀器結構簡單,攜帶方便,使用簡潔,精度也較高。

我們ATAGO的手持式折射儀種類豐富,可按照您所需測定的選擇適合的產(chǎn)品。

 手持折射儀 MASTER 系列


不具有自動溫度補償型


M 系列


自動溫度補償型
防水功能IP65

α 系列


自動溫度補償型


T 系列

自動溫度補償型
防水功能IP65
具有耐熱性
可適用于高熱樣本型
H 系列

MASTER-PM
MASTER-2PM
MASTER-3PM
MASTER-4PM
MASTER-10PM
MASTER-20PM
MASTER-53PM
MASTER-M
MASTER-2M
MASTER-3M
MASTER-4M
MASTER-53M
MASTER-10M
MASTER-20M
MASTER-S28M (鹽水濃度)
MASTER-S10M (鹽水濃度)
MASTER-S/MillM (海水)
MASTER-BR (冷卻劑折射儀)
MASTER-BC (電池 °C)
MASTER-RI (折射率顯示)

MASTER-Pα
MASTER-2Pα
MASTER-3Pα
MASTER-4Pα
MASTER-10Pα
MASTER-20Pα
MASTER-53Pα
MASTER-α
MASTER-2α
MASTER-3α
MASTER-4α
MASTER-53α
MASTER-10α
MASTER-20α
MASTER-S28α(鹽水濃度)
MASTER-S10α(鹽水濃度)
MASTER-S/Millα(海水)

MASTER-PT
MASTER-2PT
MASTER-3PT
MASTER-4PT
MASTER-10PT
MASTER-20PT
MASTER-53PT
MASTER-T
MASTER-2T
MASTER-3T
MASTER-4T
MASTER-53T
MASTER-10T
MASTER-20T

MASTER-50H
MASTER-80H
MASTER-93H
MASTER-100H

   

 

手持折射儀 α 系列

各種標度折射儀

N-8α (低濃度) 
AL-21α (乙醇)

HHR-2N (蜂蜜)
HSR-500 (測量范圍轉(zhuǎn)換型)
R-5000 (測量范圍轉(zhuǎn)換型/折射率顯示)

手持折射儀 MASTER 系列

MASTER大師是具有易讀性,易于攜帶,樣品易于滴加及排液,平滑的握把提高了抗菌性,是手持式折射計完美設計的代表。

列舉代表性的給您參考一下吧

圖1 是 ——————廠生產(chǎn)的一種手持式折光儀的外形結構。

圖1 手持式折光儀的外形結構 這種折光儀的使用方法: 掀開蓋板(1),取試液數(shù)滴放在棱鏡(2)的鏡面上,合上蓋板(1)。然后將蓋板朝向明亮處,邊通過目鏡(7)觀察,邊轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)圈(6),直至視場分界線清晰可見。視場明暗分界線所示的讀數(shù),即為試液折射率或濃度。 折光儀視場上有兩排刻度,一排是折光率,另一排是伯利糖度數(shù)(BX)。測定淬火介質(zhì)濃度,通常采用其中的BX 列刻度。選擇型號由所用折光儀的最大使用刻度數(shù)來定,可根據(jù)淬火液的品種和用途參考表1 進行這項選擇。 表1 折光儀型號選擇表 用 途 型號(即最大刻度數(shù)(BX) 淬火用鹽水 32 型 淬火用堿水 32 型 PAG 淬火液 15 型 用折光儀測定水溶性淬火介質(zhì)濃度之前,須先用當?shù)刈詠硭ú皇钦麴s水)作為試液,把折光儀讀數(shù)調(diào)到零點。這一步很重要,其理由后面要講到。

二、單一溶質(zhì)溶液的濃度測定 對于單一溶質(zhì)的水溶液,其折光儀讀數(shù)與該溶質(zhì)的濃度成正比。如果以字母 N 代表折光儀讀數(shù),即溶液的折光率,以 C(%)代表該溶液中溶質(zhì)的濃度百分比(重量),則二者之間存在以下關系: N=KC (1) www.docin.com 其中,系數(shù) K 的值決定于溶質(zhì)的種類。熱處理生產(chǎn)中幾種常用溶質(zhì)的 K 值見表 2。C 為重量百分比濃度。 表2 常用幾種淬火介質(zhì)的K 值 溶 質(zhì) K 值 相乘系數(shù)( K 1 ) 溶 質(zhì) K 值 相乘系數(shù)( K 1 ) NaCl 1.1 0.91 NaOH 1.6 0.63 NaNo 3 0.7 1.43 Na 2 CO 3 1.5 0.67 今禹8-20 今禹8-60 0.40 2.5 AQ251 AQ364 UCON E 0.40 2.5 UCON A 0.5 2.0 把這幾種介質(zhì)的濃度與其折光儀讀數(shù)的關系作在圖上,可得到圖2 所示的一組直線。由于關系簡單,在生產(chǎn)現(xiàn)場,就可以用折光儀測定單一溶質(zhì)溶液的濃度。比如,測定 PAG 淬火介質(zhì)的濃度以及鹽(NaCl)堿(NaOH)的濃度。表 2 中的相乘系數(shù)是 K 值的倒數(shù),即 K 1 。由式(1)得式(2)。將測得的折光儀讀數(shù)N 乘上該溶質(zhì)的相乘系數(shù) K 1 ,即得到所測溶液的濃度。 C= K 1 •N (2) 圖2 折光儀讀數(shù)與不同溶液溶質(zhì)濃度的關系 注意,式(2)只適用于新型配制的或比較清潔的溶液。經(jīng)過較長時期使用或已變臟、其中溶解了較多其它雜質(zhì)的溶液,則不能簡單地用式(2)計算濃度。

二、液溫的影響及其修正法 溶液的折光率不僅隨它的濃度變化,濃度一定時,溶液的折光率還會隨液溫升降變化。這種變化的基本規(guī)律是:液溫升高,溶液的折光率會降低;液溫降低,溶液的折光率會增大。作為溶劑的水,本身也具有這種特性。大家知道,加熱水的時候,可以看到水內(nèi)有流動跡象。水是無色 www.docin.com 透明的液體,加熱中之所以能看見水內(nèi)部的相對流動,其原因就在不同溫度的水具有不同的折光率。PAG 淬火介質(zhì)的水溶液也具有這種特性。濃度一定時,液溫變化對測定值有很大影響。

注意:當使用前述手持式折光儀測量折光率時,“液溫”指的是夾在折光儀上蓋板和檢驗棱鏡之間那一薄層液體的溫度。通常也指的是試驗現(xiàn)場的氣溫。由于該夾層中的液體量極少,又被壓成了一薄層,實際測量中的液溫就變成了所用折光儀的溫度。 今禹8-20 和今禹8-50 淬火液的相乘系數(shù)是在氣溫30℃時確定的。當氣溫(即測試現(xiàn)場的氣溫)低于30℃時,測出的濃度會偏高;當氣溫高于30℃時,測出的濃度會偏低。氣溫偏離30℃ 越遠,上述偏差也越大。這種濃度測量值如果不注意修正,生產(chǎn)中就可能發(fā)生造成嚴重后果。冬天,氣溫低,濃度測量值偏高。如果此時誤認為淬火液濃度過高,補加過多的自來水,必然使淬火液的真實濃度偏低,加上淬火液液溫低,冷卻速度升高,在這樣的淬火液中淬火,就很容易引起淬裂。到了夏天,生產(chǎn)現(xiàn)場氣溫(即折光儀本身的溫度)高,濃度測量值會偏低。如果誤認為淬火液濃度偏低,而補加過量的PAG 原液,就會使淬火液濃度過高,加上此時氣溫高,散熱慢,淬火液液溫也偏高,淬火液的冷卻能力會明顯減小。在這種條件下淬火,則很容易發(fā)生硬度偏低、硬化深度不足等。 綜上理由,當測量環(huán)境的氣溫明顯偏離30℃時,應對測量值進行修正。修正方法很簡單: 氣溫比30℃每低5℃,將測量值減1%作為實際濃度。氣溫比30℃每高5℃,將測值加1%,作為實際濃度值。 舉例來說,當測量環(huán)境的氣溫為15℃時,如果測得今禹8-20 水溶液濃度為14%,那么,該水溶液的實際濃度應為: 14-( 5 15 30 )=11% 又例,當測量環(huán)境的氣溫為42℃時,如測得今禹8-20 淬火液的濃度為9.5%。此時,該淬火液的實際濃度為:9.5+( 5 30 42 ?。?11.9%

四、使用折光儀的其它注意事項

1、 折光儀的零位調(diào)節(jié)方法 折光儀的零位是可以調(diào)節(jié)的,只有調(diào)節(jié)好零位后再使用,才能獲得準確的結果。由于多數(shù)折光儀的零位調(diào)節(jié)螺絲比較松動,為確保測量準確,必須在每次測量濃度前用自來水校準好所用折的零位。校正好后,用細紙吸干蓋板和棱鏡面上的水跡,再用于測量淬火液濃度。 調(diào)好零位后應防止折光儀受到震動,亦不可采用摔動的辦法來去除上面的殘水,以免使調(diào)好的零位移動。

2、測試后用清潔的自來水沖洗蓋板和棱鏡面,把殘留在上面的淬火液充分清除干凈,再用細紙吸干殘水,保存?zhèn)溆谩?nbsp;如果上次測量時留在上面的淬火液沒有清洗干凈,讓其自動變干,而下次測量前又未做充分的清洗,測量的濃度就會偏高。

3、讀數(shù)時間不能太長,在長期放置中,夾在折光儀蓋板和棱鏡之間的淬火液會緩慢蒸發(fā)掉其中的水份,隨著水份的減少,液體薄層的濃度會逐漸升高。由于這樣的原因,每次讀數(shù)時間不要太長,以免增大誤差。

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