Назначение
Анализаторы электрохимические лабораторные «ЭКОТЕСТ-АВЛ» (далее - анализаторы) предназначены для вольтамперометрического и кулонометрического измерения массовой концентрации электрохимически активных элементов и веществ в водных растворах проб различных объектов по соответствующим методикам выполнения измерений (МВИ).
Описание
Основным принципом действия анализаторов является метод вольтамперометрического анализа, основанный на зависимости тока, протекающего в цепи электрохимической ячейки, от приложенного к ее электродам поляризующего напряжения. Зависимость тока от напряжения (вольтамперограмма) имеет вид волны или пика. Высота волны или пика пропорциональна концентрации вещества в растворе, а потенциал волны или пика характеризует природу вещества.
Анализаторы представляют собой комплекс, состоящий из:
- электронного блока - вторичного измерительного преобразователя (ИП);
- персонального компьютера (ПК) с установленным пакетом программного обеспечения (ПО);
- электрохимической ячейки, в состав которой входят: электрод рабочий (ЭР) из стеклоуглерода, электрод сравнения (ЭС), электрод вспомогательный (ЭВ) и стеклянная или стеклоуглеродная ячейка (в последнем случае отсутствует вспомогательный электрод).
Блок-схема анализатора «ЭКОТЕСТ-АВЛ» представлена на рисунке 1, внешний вид анализатора «ЭКОТЕСТ-АВЛ» представлен на рисунке 2.
RS-232C
ЭС
> ЕМ°04 эс Эр ЭВ
ЭР
ЭВ
Рисунок 1 - Блок-схема анализатора «ЭКОТЕСТ-АВЛ» при использовании в качестве электрохимической ячейки датчика «Модуль ЕМ-04»
Анализаторы могут работать с электрохимическими ячейками различных типов, по двух-, трех- и четырехэлектродной схеме поляризации. В качестве рабочих электродов могут быть использованы как классические стационарные или дисковые вращающиеся ртутные и ртутно-капельные электроды, так и твердые (графитовые, стеклоуглеродные, металлические и пр.), в том числе мембранные амперометрические электроды.
Рисунок 2
Внешний вид анализатора «ЭКОТЕСТ-АВЛ»
В зависимости от режимов работы и технических характеристик анализаторы поставляются в трех модификациях: «ЭКОТЕСТ-АВЛ-В» - обеспечивает работу в режиме переменнотоковой квадратноволновой прямой и инверсионной вольтамперометрии с накоплением по одному измерительному каналу; «ЭКОТЕСТ-АВЛ-П1» и «ЭКОТЕСТ-АВЛ-П2» - представляют собой универсальный одно- или двухканальный потенциостат/гальваностат с широким набором технических характеристик и режимов работ. Данные модификации отличаются выходными параметрами.
Анализируемой средой может быть питьевая, природная, очищенная сточная и другие типы вод или водные растворы, экстракты, вытяжки, фильтраты и т.д., получаемые из различных материалов, реактивов и продуктов.
Область применения - водоснабжение, экология, сертификация, сельское хозяйство, наука, фармакология, химическая и другие отрасли промышленности.
Анализаторы используются также для исследования процессов осаждения и растворения металлов, электродных процессов в химических источниках тока, определения коррозионной стойкости различных материалов.
Программное обеспечение
Управление процессами измерения, обработки аналитических сигналов и расчета концентраций проводится с помощью программного обеспечения, установленного на компьютер. Идентификационные данные программного обеспечения представлены в таблицах 1-3.
Таблица 1 Идентификационные данные программного обеспечения «Polina» (для модификации «ЭКОТЕСТ-АВЛ-В» управление процессами измерения с электрохимической ячейкой)
| Идентификационный данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Polina.exe |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | Версия 12 |
| Цифровой идентификатор ПО | недоступен для пользователя |
| Другие идентификационные данные, если имеются | - |
Таблица 2 Идентификационные данные программного обеспечения «IPC-2000» (управление процессами измерения в режимах потенциостата, кулонометра).
| Идентификационный данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | IPC-2000.exe |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | V.8.708 V.8.656 |
| Цифровой идентификатор ПО | недоступен для пользователя |
| Другие идентификационные данные, если имеются | - |
Таблица 3 Идентификационные данные программного обеспечения «IPC-TWIN» (для модификации бипотенциостата «ЭКОТЕСТ-АВЛ-П2» в режимах потенциостата, кулонометра)
| Идентификационный данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | IPC-TWIN.exe |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | V.1.1 |
| Цифровой идентификатор ПО | недоступен для пользователя |
| Другие идентификационные данные, если имеются | - |
Влияние встроенного программного обеспечения учтено при нормировании метрологических характеристик анализаторов.
Анализаторы имеют защиту встроенного программного обеспечения от преднамеренных или непреднамеренных изменений. Уровень защиты соответствует высокому уровню защиты согласно Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
1 Основные характеристики электронного блока вторичного измерительного преобразовате-
ля (ИП) анализаторов приведены в таблице 4. Таблица 4
| Характеристики | Модификация |
| ЭКОТЕСТ-АВЛ-В | ЭКОТЕСТ-АВЛ-П1* | ЭКОТЕСТ-АВЛ-П2* |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Количество каналов измерения | 1 | 1 (2*) | 1 (2*) |
| Диапазон поляризующего напряжения, В | от - 2,4 до +2,4 | канал 1: от -5 до +5 канал 2: от -5 до +5 | канал 1: от -5 до +5 канал 2: от -5 до +5 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности установки поляризующего напряжения не более, мВ | ±5 | канал 1: ± 10 канал 2: ± 10 | канал 1: ± 10 канал 2: ± 10 |
| Диапазоны скорости развертки поляризующего напряжения, мВ/с | от - 100 до - 1; от + 1 до + 100 | канал 1: от -100000 до -1 от +1 до +100000 канал 2: - | канал 1: от -100000 до -1 от +1 до +100000 канал 2: - |
Продолжение таблицы 4
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности установки скорости развертки, не более, % | ±1 | канал 1: ±1 канал 2: - | канал 1: ±1 канал 2: - |
| Диапазон измерений силы тока в цепи электрохимической ячейки | 1 диапазон: от -500 до +500 мкА | 5 диапазонов канал 1: от - 5 до +5 мкА от -50 до +50 мкА от -500 до +500 мкА от -5 до +5 мА от -50 до +50 мА канал 2: от -50 до +50 мА | 7 диапазонов: канал 1: от -5 до +5 мкА от -50 до +50 мкА от -500 до +500 мкА от -5 до +5 мА от- 50 до +50 мА от -500 до +500 мА от - 1 до +1 А канал 2: от -1 до +1 А |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности измерений силы тока в цепи электрохимической ячейки, % | ±1 | ±5 - в диапазоне токов от -5 до + 5 мкА; ±1 - в остальных диапазонах | ±5 - в диапазоне токов от- 5 до +5 мкА; ±1 - в остальных диапазонах |
| * Характеристики по выбору потребителя |
2 Диапазоны измерения массовой концентрации в режиме квадратноволновой вольтамперометрии для ионов:
- кадмия (Cd2+), свинца (РЬ2+)....................................... от 0,5 до 200 мкг/дм3;
- меди (Си2+)............................................................... от 1 до 200 мкг/дм3;
- цинка (Zn2+).............................................................от 10 до 200 мкг/дм3.
3 Пределы допускаемой относительной погрешности измерений массовой концентрации ионов кадмия (Cd2+), меди (Си2+), свинца (РЬ2+) и цинка (Zn2+) не должны превышать в диапазо-
не массовых концентраций:
- от 0,5 до 10 мкг/дм3......................................................................±25 %;
- свыше 10 мкг/дм3 ........................................................................±20 %.
4 Селективность измерений концентрации ионов кадмия (Cd2+) должна сохраняться при 100 - кратном избытке ионов свинца (Pb2+) в анализируемом растворе по сравнению с концентрацией ионов кадмия.
5 Пределы допускаемого среднего квадратического отклонения случайной составляющей погрешности измерений массовой концентрации ионов не должны превышать 15 %.
6 Изменение показаний поляризующего напряжения ИП за 8 ч непрерывной работы не должно превышать значений пределов допускаемой абсолютной погрешности установки поляризующего напряжения.
7 Средний полный срок службы ИП не менее 8 лет. Средний срок службы электродов и электрохимических датчиков - в соответствии с паспортами.
8 Питание электронного блока ИП должно осуществляться от источника постоянного тока напряжением:
( 9+1) В - для модификации «ЭКОТЕСТ-АВЛ-В», потребляемый ток не выше 100 мА;
(1 2+1) В - для модификаций «ЭКОТЕСТ-АВЛ-Ш» и «ЭКОТЕСТ-АВЛ-П2», потребляемый ток не выше 500 мА.
Лист № 5
Всего листов 6
9 Масса электронного блока (ИП), кг, не более...............................................1.
10 Габаритные размеры электронного блока (ИП) (длинах ширинах высота) мм, не более .............................................................................170x300x70;
Примечание - Масса и габаритные размеры электродов рабочих (ЭР), электродов сравнения (ЭС), электродов вспомогательных (ЭВ), электрохимической ячейки - в соответствии с паспортами на эти изделия.
11 Рабочие условия применения анализатора:
- температура окружающего воздуха, °С.........................................от 5 до 40;
- относительная влажность, %.............................................до 90 при 25 °С;
- атмосферное давление, кПа (мм рт. ст.)................от 84 до 106,7 (от 630 до 800);
- механические воздействия...................................................... отсутствуют.
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации анализатора типографским способом или специальным штампом и на вторичный измерительный преобразователь анализатора (ИП) в виде наклейки.
Комплектность
1. Вторичный измерительный преобразователь (ИП).
2. Персональный компьютер (ПК)*.
3. Электрохимическая ячейка (датчик «Модуль ЕМ-04» или аналогичная) в составе*:
- электроды *:
электрод рабочий (ЭР);
электрод сравнения (ЭС) типа ЭВЛ-1М4;
электрод вспомогательный (ЭВ) типа ЭПВ-1;
- ячейка стеклоуглеродная или стеклянная.
4. Стандартные образцы состава водных растворов: цинка, кадмия, свинца, меди.*
5. Кабель для соединения ИП с ПК.
6. Кабели соединительные для градуировки прибора.
7. Кабель для соединения ИП с электрохимической ячейкой («Модуль ЕМ-04» или аналогичной).
8. Блок питания БПУ 9-0,1.*
9. Блок питания БПН 12-0,5.*
10. Программное обеспечение на CD-диске.
11. Руководство по эксплуатации.
12. Методика поверки.
13. Инструкция к программному обеспечению.
14. Методики выполнения измерений (МВИ).*
15. Паспорт на электрохимическую ячейку («Модуль ЕМ-4» или аналогичную).
Примечание: * Комплектация осуществляется по требованию заказчика в соответствии со спецификацией предприятия-изготовителя.
Поверка
осуществляется по документу КДЦТ.414314.014МП «Анализаторы электрохимические лабораторные «ЭКОТЕСТ-АВЛ», согласованному ГЦИ СИ ФГУ «Менделеевский ЦСМ» 15 сентября 2009 г.
Основные средства поверки:
- мультиметр цифровой Fluke 287 - диапазон измерений напряжения ±5 В с погрешностью не более ±0,05 %, диапазон измерения силы тока от 0,01 мкА до 5 А с погрешностью не более ±0,2 %;
- государственные стандартные образцы состава водных растворов ионов свинца с аттестованным значением 1,0 г/дм3 и погрешностью аттестованных значений ±1,0 % при Р=0,95, ГСО № 7778-2000;
- вода бидистиллированная по ТУ 6-09-2502-77;
Лист № 6
Всего листов 6
- ртуть (II) азотнокислая одноводная квалификации ч.д.а. по ГОСТ 4520-78;
- кислота соляная квалификации о.с.ч. по ГОСТ 14261-77;
- калий хлористый квалификации х.ч. по ГОСТ 4234-77;
- пипетки мерные по ГОСТ 29227-91;
- колбы мерные по ГОСТ 1770-74.
Сведения о методах измерений
Методика измерений представлена в руководстве по эксплуатации.
Нормативные документы
ГОСТ 22729-84 Анализаторы жидкостей ГСП. Общие технические условия.
ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.
ГОСТ 4.166-85 Система показателей качества продукции. Анализаторы жидкости. Номенклатура показателей
МИ 2639-2001 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений массовой доли компонентов в веществах и материалах
Технические условия ТУ 4215-014-41541647-2009 «Анализаторы электрохимические лабораторные «ЭКОТЕСТ-АВЛ»
Рекомендации к применению
- при осуществлении деятельности в области охраны окружающей среды.
