Метод и измерительная система оперативного контроля концентрации ионов тяжелых металлов промышленных сточных вод

• Автор: Баршутин, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 132 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
1. ОБЗОР И АНАЛИЗ ВОПРОСОВ КОНТРОЛЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ СЕЛЕКТИВНЫМ МЕТОДАМИ
1.1 Общая характеристика проблемы контроля концентрации ионов тяжелых металлов на основе ионоселективных методов
1.2 Краткий обзор и анализ ионоселективных материалов и средств измерения концентрации ионов тяжелых металлов в водных растворах
1.3 Постановка задачи исследования и пути ее решения
Выводы
2. МЕТОД КОНТРОЛЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕ- 26 ТАЛЛОВ ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД
2.1 Разработка математической модели электрохимических и электрофизических процессов в измерительной ячейке
2.2 Исследование и анализ влияния температуры на выходные характеристики измерительной ячейки
2.3 Разработка ионоселективного метода контроля концентрации ионов тяжелых металлов промышленных сточных вод на основе разработанной модели
Выводы
3 РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ЯЧЕЙКИ КОНТРОЛЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД

3.1 Разработка и исследование ионоселективных мембран на базе оксидных полупроводников
3.1.1 Анализ материалов оксидного типа по критерию их чувствительности и селективности к контролируемым ионам
3.1.2 Разработка методик, позволяющих синтезировать ионоселективные мембраны с требуемыми селективными свойствами
3.1.2.1 Методика определения катионного состава
3.1.2.2 Методика дериватографического анализа определения катионного состава ионоселективных мембран и режимов синтеза
3.1.2.3 Методика определения типа проводимости оксидных полупроводников
3.1.2.4 Методика поиска состава материала
3.1.3 Разработка технологии синтеза ионоселективных мембран
3.1.4 Определение селективных свойств ионоселективных мембран и исследование влияния температуры на их выходные параметры
3.2 Разработка ионоселективного полевого транзистора и реализация измерительной ячейки контроля концентрации ионов тяжелых металлов на его основе
3.2.1 Формирование исходных параметров для разработки ионоселективного полевого транзистора
3.2.2 Алгоритм определения оптимальных параметров ионоселективного полевого транзистора
3.2.3 Технология изготовления ионоселективного полевого транзистора

3.2.4 Разработка измерительной ячейки контроля концентрации ионов в растворе
Выводы
4. МИКРОПРОЦЕССОРНАЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА КОНТРОЛЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД И АНАЛИЗ ПОГРЕШНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЯ
4.1 Структурная схема микропроцессорной системы и алгоритм ее работы
4.2 Анализ погрешности результатов измерения
4.2.1 Адекватность математической модели электрохимическим и электрофизическим процессам, протекающим в измеритель-ной ячейке
4.2.2 Анализ методической погрешности косвенных измерений концентраций ионов тяжелых металлов промышленных ^ сточных вод
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1. Программа определения параметров ионоселективного
полевого транзистора
Приложение 2. Программа расчета концентрации ионов тяжелых ме-

таллов промышленных сточных вод
Приложение 3. Акты внедрения

( у X
а, =ехр V і Шп -ХСЧ)гЛ №
ье-т-я " * №ех/-^)
V .1 2кТ),
(2.23) Далее с учетом соотношения (2.2) формула (2.23) приобретет вид
/ У -
ехр 2ГР Г 1 ш1п М° £•0 СІ-ІВ-Ь -ІКЇГ(а^ м
Ь'-Т-Я ° е . ( ЩоГ ВТ1 ехЛ аК ' ^£0 ' Вп ' Єі
У І V 2 кт)) /

(2.24)
Таким образом, определив ток стока ионоселективного полевого транзистора и температуру, по формулам (2.24, 2.14, 2.19, 2.20) определяют искомое значение концентрации.
2.2 Исследование и анализ влияния температуры на выходные характеристики измерительной ячейки.
Обзор методов и устройств контроля концентрации ионов в растворах, проведенный в первой главе, показал, что при измерении концентрации ионов не учитывается влияние температуры раствора на выходные характеристики измерительной ячейки. Как показывает модель физикохимических процессов, происходящих в измерительной ячейке, температура оказывает многофакторное влияние на ее выходные характеристики, а именно, на ток стока ионоселективного полевого транзистора. Одним из факторов является влияние температуры на потенциал мембраны, которая располагается на месте затвора ионоселективного полевого транзистора. Мембрана выполняет функцию преобразования неэлектрического параметра