[發明專利]一種環境氛圍可控的溫控電位滴定系統及其應用方法

在審

• 申請號: 201710316017.1
• 申請日: 2017-05-08
• 公開（公告）號: CN107238676A
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 郭開華;陳瑩;黃建紅;周嵐
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: G01N31/16
• 分類號: G01N31/16;G01N27/42;G01N27/44;G01N27/416;G05D23/30;G05D23/19
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 林麗明

技術領域

本發明屬于電位滴定系統，更具體地涉及一種環境氛圍可控的溫控電位滴定系統及應用方法。

背景技術

普通的滴定方法通過特定指示劑的顏色變化來指示滴定終點。這種通過肉眼觀察顏色變化的方法具有較大的人為誤差，精確度較低。此外，對于有色、膠態或渾濁溶液的滴定，該方法難以指示出滴定的終點。

溫度對于溶液的電位滴定結果具有十分顯著的影響，典型的代表是酸堿電位滴定。但普通的電位滴定法一般沒有溫度控制裝置或者溫控效果不佳。此外，對于研究溫度影響電位滴定結果的實驗，實現精確控溫更是尤為重要。

一般地，電位滴定系統是在空氣氛圍中進行操作。但是，對于某些易與空氣中氧氣或二氧化碳反應的物質，如Fe2+、離子液體等，氧氣或二氧化碳會影響實驗結果，造成一定的實驗誤差。

發明內容

本發明旨在克服上述電位滴定系統的不足，提供一種環境氛圍可控的溫控電位滴定系統及應用方法，該系統具有溫控范圍寬、穩定性好、適用性廣、操作方便、設備簡單、成本低廉等優點，特別適用于在厭氧等特定環境氛圍內對有色、膠態或渾濁液體進行精準溫控的電位滴定。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

提供一種環境氛圍可控的溫控電位滴定系統，包括加液系統、測定系統、攪拌系統、用于感應加液系統的質量變化的稱重系統、提供熱源的溫度控制系統以及提供冷源控制溫度改變速率以及控制環境氛圍的滴定環境氛圍控制系統，所述溫控電位滴定系統包括用于混合液體的滴定杯，所述加液系統、測定系統均與滴定杯相連接；所述攪拌系統、溫度控制系統均安裝于滴定杯上，所述滴定環境氛圍控制系統包括用于提供可控環境的可視環境箱。

本發明一種環境氛圍可控的溫控電位滴定系統，該系統具有溫控范圍寬、穩定性好、適用性廣、操作方便、設備簡單、成本低廉等優點，特別適用于在厭氧等特定環境氛圍內對有色、膠態或渾濁液體進行精準溫控的電位滴定。

優選地，所述加液系統包括儲液瓶和用于傳輸液體的滴定管，所述儲液瓶和滴定管相連接；所述滴定管上設有控制液體的滴定速率和滴定量的滴定閥。這樣設置是為了隨時向滴定杯中根據需要滴入液體，實現可控性。

優選地，所述稱重系統包括分析天平，所述分析天平安裝于儲液瓶底部。這樣設置為了可實時讀取加液系統質量變化。

優選地，所述測定系統包括pH酸度計、溫度傳感器、pH復合電極和處理設備，所述pH酸度計設有輸入端和輸出端，所述輸入端與溫度傳感器、pH復合電極均連接，所述輸出端與處理設備連接。pH酸度計的輸入端連接測定待測液溫度的溫度傳感器和測定待測液pH值的pH復合電極；pH酸度計具有自動溫度補償功能，可將電極在標定溫度下得到的斜率按能斯特方程換算到當前測量溫度下的斜率，從而直接在pH酸度計屏幕上顯示換算后的測量溫度下pH值；所述pH酸度計的輸出端連接實時采集實驗數據的數據采集與處理設備。

優選地，所述攪拌系統包括用于攪拌液體的磁子和用于驅動磁子運動的磁力加熱攪拌器，所述磁子放置于滴定杯內。本發明攪拌系統中不與待測液和滴定液反應的磁子置于滴定杯中；所述磁子在磁力加熱攪拌器的作用下均勻攪拌液體，確保反應液和滴定液充分反應。

優選地，所述溫度控制系統包括加熱絲和用于調節加熱絲傳熱量的調壓器，所述加熱絲和調壓器電連接；所述加熱絲貼近滴定杯外側安裝。本發明溫度控制系統中滴定杯外側纏有傳遞熱量的加熱絲。所述加熱絲傳熱量的大小通過調節接觸式調壓器的功率進行控制。

優選地，所述滴定環境氛圍控制系統包括用于提供低溫氣體的氣源、用于輸入氣體的進氣口、用于輸出氣體的出氣口以及若干用于控制進氣口或出氣口的控制閥，所述滴定環境氛圍控制系統還包括用于進行實驗操作的操作手套。本發明滴定環境氛圍控制系統中設有一個透明可視化的玻璃環境箱。所述環境箱的兩側各設有一個便于進行實驗操作的操作手套；一側設有通入環境氛圍氣體的進氣口，另一側設有排出環境氛圍氣體的出氣口。

優選地，所述溫控電位滴定系統還包括保溫層，所述保溫層位于加熱絲的外側。保溫層用于對滴定杯中的液體進行保溫。

本發明還提供一種根據所述的環境氛圍可控的溫控電位滴定系統的應用方法，所述控制閥包括總控制閥、第一控制閥、第二控制閥以及第三控制閥，所述總控制閥、第一控制閥、第二控制閥安裝于進氣口處，所述第三控制閥安裝于出氣口處；具體步驟包括：

S1：打開控制總控制閥、第一控制閥、第三控制閥，通入氣源內的低溫氣體；當環境箱內氣體氛圍達到要求后，關閉第一控制閥，調小第三控制閥的閥門開口；