У меня обострение кондуктометрии

[ГОГа]

Игорь, а проведи такой простенький эксперимент: возьми пробу при средней проводимости в отдельную емкость и проведи замеры, на одной и той же жидкости, но при розных ее температурах (в диапазоне +- 10 градусов).
Или проводимость не зависит от температуры? или зависит, но температура стабильна?,  или зависит и от температуры и от примесей? 
И вот еще что: а является ли величина проводимости константой или есть дрейф во времени при прочих равных условиях?
добавлено: 26-05-2024, 18:58:32
Немного дурные вопросы, но я сталкивался с подобными во время каротажных измерений сопротивления породы в открытом стволе скважины.

[Игорь]

Цитата з розумної книжки...

При увеличении температуры электропроводность растворов электролитов возрастает за счет повышения подвижностей ионов электролита.

[Игорь]

У мене зараз стаціонарно встановлений датчик, не хочу розбирати до кінця відбору. 


В 19-30 знов збільшу відбор до літра. Подивимось як швидко опір зашкалить за 5 МОм

[ДимаС]

Цікаво, якби не збільшував відбір - за якийсь час були б показники датчика тотожні тим які при збільшенні відбору були?

[ГОГа]

А теперь немного о кондуктометрии..)))
Я проконсультировался с одним спецом-физиком-электронщиком.
Буду короток (возможно, что Игорь воплотил то, о чем я пишу):
- электроды, металлические не годятся: они поляризуются.
- электроды угольные или стекляные - они сложны в расчетах, поэтому просто петлевые металлические изолированные от среды измерения электроды (просто и надежно)
- измерять проводимость нужно на переменном токе/напряжении
- измерение проводимости жидкости типа "сортировка" - "спирт"  нужно на низкой частоте (не спрашивайте почему - это ответ того, с кем я консультировался)
- электроды изолированы и не имеют прямого контакта с жидкостью
- измерение за счет емкости
- схема примерная с мультивибратором (изменение частоты) будет предоставлена в ближайшие пару-тройку дней.
Дабы не наводить тень на плетень, могу предоставить Игорю прямой контакт с тем, с кем я консультировался.

[Батарейкин]

- измерять проводимость нужно на переменном токе/напряжении

ну кстати внутреннее сопротивление акумов мерят на 100кГц

[Игорь]

Игорь, а проведи такой простенький эксперимент: возьми пробу при средней проводимости в отдельную емкость и проведи замеры, на одной и той же жидкости, но при розных ее температурах (в диапазоне +- 10 градусов).
Или проводимость не зависит от температуры? или зависит, но температура стабильна?,  или зависит и от температуры и от примесей?

Провідність однозначно залежить від температури, та - сподіваюсь - від вмісту домішок (в тому числі і води) - теж.
Давай розберемось з температурою.
ППровіднизть рухається в одному напрямку з температерою (цитата російською вище).
Коли я зменшую відбор, температура, може незначно, але зменшується, бо спирт довже охолоджується . Отже, провождність під впливом зменшення температури має теж зменшуватись, а опір - рости.
У мене - навпаки.
Висновок. Зміни провідності, що ми спостерігаємо, відбуваються не завдяки зміні температури, а всупереч. 
Шукаю інші причини.

[Игорь]

Знайшов таку табличку.
Коефіцієнт електропровідністі майже всіх домішок (кріім етилацетату) значно більший за к-нт електропровідністі етилового спирту. Наявність в розчині навіть краплі, наприклад,  етилацетату, може значно збільшити електропровідність.

[Игорь]

В 23-48 зупинив відбор.
При зупинці спирт в ячейці не змінюється.
Хочу подивиться чи впливає на електропровідність електроліз. А потім подивимось що там прийде в першу хвилину. То буде спирт, що деякий час просто побув нерухомо у металевому холодильнику.
Тоді можна буде припустити, що зміни електропровідності при зміні швидкості викликані різним сасом щильного контакту рідкого спирту з металом в холодильнику. Це перша версія.
Друга версія - це вплив новоутвореного в дефі альдегіда. При швидкому відборі він розводиться у більшій кількості спирту і тому менше впливає на провідность.

[Игорь]

Георгій, 15 хвилин рідина стоїть у вимірювальний ячейчі.  ЧСпирт зупинився, а виміри - ні.
Якщо покази опору та провідності не зменшуються та не збільшуються, це означає, що електроди, спосіб їх розмішення та матод вимірювання не впливає на покази, вірно? Нагадую, у мене прямий контакт металевого електрода з нержавійки з рідиною.
На скриншоти 30 хвилин - 12 хвилин до зупинки, та 18 після.

[Игорь]

Цікава ситуація. Виявилось, що датчик не впливає на покази. Зупинка спирту в ньому не змінила провідності тих пари грам спирту, що лишались в ньому.
Але зупинка ДУЖE вплинула на спирт, що лишався в вузлі відбору то холодильнику.
Причин дві. Зростання провідності було викликано або контактом з металом, або накопиченням новоутвореного в дефлематорі альдегіду.
Треба якось це з'ясувати.
Викладу два скриншота. Перший - шість годин, для порівняння з попередніми зростаннями при зменшеннями відбору, та годину для більш детальної картинки.

[Игорь]

План такий. Спиртом з одної банки промиваю дві склянки та ложку.
В склянки наливаю однаковій спирт, в одну з ніх клажу нержавіючу ложку. Лишаю на кільканадцять хвилин.
Потім зупиню відбор, та шприцем закину в вимірювач спирт зі слянок, спочатку з одної, потім з іншої.
Якщо покази будут різні, причина буде зрозумілою, бо спирти розрізняє лише наявність металу в одній з склянок, та відсутність в іншій.

[Игорь]

Зупинив відбор.

01-13 пропустив крізь кондуктометр 30 мл спирту з склянкі без ложки.
Електропровіднсть значно збільшилась.

01-18 поновив відбор. Провідність різко повернулась на початковий (низькій) рівень,  потім знов стрибнула і почала поступово зменшуватись.
11-35
3упинив відбор, і за зхвилину пропущу крізь кондуктометр 30 мл спрту зі склянки з ложкою.

Все зрозуміло. Провідність злетіла так швидко і так високо, що сумнівів не лишилось.
Може вміст домішок якость впливає на електропроводність, експеримент, що завершуеться, не да підстав ані підтвердити це ані заперечити.
Але однозначно зрозуміло - електропроводність спирту дуже залежить від часу та щильності його контакту з металом в вузлі відбору та холодильнику охолодження. Є певні підстави зробити висновок про вприв часу контакту з повітрям.

Головне. Всі попередні висновки про більшу провідність голів, ніж товарного спирту, не мають ані підтвердження, ані спростування. Вплив різного часу контакту спирту з металом дуже великий, на його фоні неможливо зєясувати вплив домішок.

Це фіаско? Ні. Далі буде, але для цього треба зробити дефлегматор з зовнішним поверненням флегми (через кондуктометр). Час контакту флегми з металом на лінії повернення флегми в насадку невеликий, він суттєво не змінюється в процесі ректифікації, а щільність контакту спирту з металом на дві голови нижче, ніж у холодильнику.
Якщо вприв домішок на електропровідність існує, то останній шанс - вхопити цей вплив на лінії повернення флегми. 

[Игорь]

Здавалось би... Який потужний підскок провідності спирту, що кільканадцять хвилин подихав повітрям в склі...
[attach=1]
І який цей підскок нікчемний на тлі гігантського підскоку провідності в спирті зі склянки з ложкою!
[attach=2]
Все, я - спати

[ГОГа]

1 капля спирта имеет объем 0,020 мл.
Согласно таблице проводимости, если к 1 л спирта добавить каплю примеси и учитывая, что расстояние между измерительными электродами около 2 мм, мы имеем увеличение проводимости для амилового спирта в 0,0215 раза, для метилацетата в 0,0105 раза, для этилацетата в 0,00000308 раза и для ацетальдегида в 0,0052 раза.

Spoiler

расстояние между электродами меняет проводимость в 5 раз: 10мм/2мм, соотношение литра спирта и капли спирта составляет 1/50000 (1000/0,02)

[close]

Величины не достаточные, что б их засечь.
Опыты, проведенные Игорем показали, что электроды, увы, поляризуются (контакт с металлом) и вносят искажения. Ионный слой на электродах зависит от скорости отбора и от примесей в спирте, концентрации спиртового раствора (мы все-таки имеем дело не АС).
Соответственно, нужно попробовать использовать электроды, которые не контачат с жидкостью и вести измерения на индукции, причем на большей базе между электродами. Частоту измерения нужно подобрать. Но и это (ИМХО) ничего не даст.
Очень важный вывод от Игоря в том, что динамика отбора (и остановки в т.ч.) могут влиять на результат вледствие контакта жидкости с металлом в дефлегматоре,  накоплением новообразований и изменением в их концентрации при разных скоростях отбора. Но это все можно учесть: ибо при смене величины отбора система довольно быстро "устаканивается". 
И в завершение: Проводимость АС при 25 градусах Цельсия составляет 0,0013мкСм/см, а для дистиллированной воды 5,0мкСм/см, что в 3846,15 раз выше. Колебания спиртуозности в 0,001  (одну тысячную раза) приведут к колебаниям в проводимости в 3,8 раза... возникает вопрос: а с какой точностью ректификационная колонна держит спиртуозность? 

Spoiler

Что-то мне подсказывает, что эффекты, зафиксированные Игорем, являются также следствием процесса электролиза на измерительных электродах. Я не могу утверждать это точно, ибо не знаю значений напряжения и токов на измерительных электродах. Могу только предположить, что эффект от электролиза будет падать с увеличение скорости отбора, т.е. с увеличением скорости жидкости в районе электродов.

[close]