SIPAN 32 und 34 - HACH LANGE
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Messwertverarbeitung<br />
Die von den analogen Eingangsverstärkern gelieferten Signale werden<br />
in der digitalen Messwertverarbeitung zu einem temperaturkompensierten<br />
Messwert weiterverarbeitet.<br />
Leitfähigkeit<br />
Bei allen drei Messverfahren (2EL, 4EL <strong>und</strong> IND) wird an den Sensoren<br />
eine Rechteck- bzw. Sinus-Wechselspannung gelegt, deren<br />
Größe <strong>und</strong> Frequenz vom Messverfahren abhängt. Der vom Sensor<br />
gelieferte Strom ist ein Maß für die Leitfähigkeit des Messmediums.<br />
Temperaturkompensation<br />
An den Analyzer können sowohl Pt100- als auch Pt1000-Thermometer<br />
angeschlossen werden. Die Messung ist als Zwei- oder<br />
Dreileiterschaltung aufgebaut. Der angeschlossene Typ wird automatisch<br />
erkannt.<br />
Eingänge<br />
Ausgänge<br />
Gr<strong>und</strong>gerät Optionen<br />
Leitfähigkeit<br />
Temperatur<br />
Analogausgang<br />
4 ... 20 mA mit<br />
Alarm > 21 mA<br />
HART- oder<br />
PROFIBUS-PA-Schnittstelle<br />
2. Analogausgang für<br />
Temperatur oder Kontakt für<br />
Spülfunktion oder Grenzwert<br />
oder Warnung<br />
(nicht für PROFIBUS PA)<br />
Ausstattung<br />
■ Funktion<br />
Verfahren zur Leitfähigkeitsmessung<br />
Die Leitfähigkeit von Flüssigkeiten beruht auf der elektrolytischen<br />
Dissoziation der gelösten Säuren, Basen oder Salze <strong>und</strong> somit<br />
darauf, dass diese Stoffe in Lösung in elektrisch geladene Teilchen<br />
(Ionen) zerfallen sind.<br />
Die Größe der elektrischen Leitfähigkeit K ist gegeben durch den<br />
reziproken Wert des elektrischen Widerstands der Lösung.<br />
Die Einheit der elektrischen Leitfähigkeit ist S/m (Siemens pro Meter).<br />
Die Leitfähigkeit einer verdünnten Elektrolytlösung wird bestimmt<br />
durch:<br />
die Anzahl der Ionen in der Lösung, d. h. deren Konzentration<br />
die Anzahl der Elementarladungen, die jedes Ion zu transportieren<br />
vermag, d. h. die Ionenladungszahl<br />
die Wanderungsgeschwindigkeit oder Beweglichkeit der Ionen.<br />
Flüssigkeitsanalytik<br />
Analyzer für Leitfähigkeit<br />
<strong>SIPAN</strong> <strong>32</strong> <strong>und</strong> <strong>SIPAN</strong> <strong>32</strong>X<br />
Die Leitfähigkeit eines Elektrolyten ist eine lineare Funktion der<br />
Konzentration bei konstanter Temperatur, da die Wertigkeit (<strong>und</strong>, in<br />
verdünnten, wäßrigen Lösungen die Beweglichkeit der Ionen) konstant<br />
bleibt.<br />
Beispiele für die Konzentrationsabhängigkeit der Leitfähigkeit verschiedener,<br />
verdünnter Elektrolytlösungen zeigt das Bild.<br />
µScm -1<br />
Leitfähigkeit<br />
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200<br />
HCl<br />
H<br />
2<br />
SO<br />
4<br />
Ca(OH)<br />
2<br />
HNO<br />
3<br />
NaOH<br />
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100<br />
Konzentration<br />
mg·l-1 Leitfähigkeit verdünnter Lösungen bei 18 °C<br />
MgCl<br />
2<br />
Na<br />
2<br />
CO<br />
3<br />
CaCl 2<br />
NaCl<br />
Na<br />
3<br />
PO<br />
4<br />
KCl<br />
CaSO<br />
4<br />
Na<br />
2<br />
SO<br />
4<br />
KNO 3<br />
Die Gesamtleitfähigkeit einer Lösung ist die Summe der Leitfähigkeitsbeiträge<br />
aller in der Lösung befindlicher Ionenpaare <strong>und</strong> damit<br />
in der Regel eine nichtspezifische Größe.<br />
In der Praxis kann dennoch häufig von der Leitfähigkeit einer<br />
Lösung direkt auf die Konzentration einer Komponente geschlossen<br />
werden, wenn<br />
nur eine Substanz in Lösung vorliegt<br />
sich alle Lösungsbestandteile etwa im gleichen Verhältnis ändern<br />
die Änderung eines Lösungsbestandteils verglichen mit der der<br />
anderen Bestandteile so groß ist, dass praktisch sie allein die Leitfähigkeit<br />
bestimmt.<br />
In konzentrierten Elektrolytlösungen besteht meistens kein linearer<br />
Zusammenhang zwischen der Leitfähigkeit der Lösung <strong>und</strong> der<br />
Konzentration des Elektrolyten. Häufig nimmt die Leitfähigkeit mit<br />
steigender Konzentration ab, da einerseits der Dissoziationsgrad<br />
sinkt <strong>und</strong> zum anderen die Ionenbeweglichkeit aufgr<strong>und</strong> interionischer<br />
Wechselwirkungen herabgesetzt ist.<br />
Trotzdem ist eine Konzentrationsmessung möglich, wenn nur in<br />
einem eindeutigen Bereich, d. h. entweder bei steigender oder bei<br />
fallender Leitfähigkeit, gemessen wird. Dies setzt die Kenntnis des<br />
Zusammenhangs zwischen Leitfähigkeit <strong>und</strong> Konzentration des<br />
Elektrolyten voraus.<br />
<strong>HACH</strong> <strong>LANGE</strong> 2/5