Gebrauchsanweisung

Transkript

1 06/05-W97-Wie/Se Gebrauchsanweisung Chemie-Box ( ) 1 Anschlüsse für Thermoelemente 2 Anschluss für ph-sensor 3 Anschluss für Leitfähigkeitssensor 1 Beschreibung Die Chemie-Box wird in Verbindung mit dem computerunterstützten Messsystem CASSY eingesetzt. Sie ermöglicht die gleichzeitige Messung eines ph-werts, einer spezifischen Leitfähigkeit und von bis zu vier en. differenzen können mit hoher Auflösung (0,01 K) gemessen werden. Der ph-eingang kann auch für eine sehr hochohmige Messung von z.b. elektrochemischen Potentialdifferenzen verwendet werden. Versuchsbeispiele finden Sie auf der CD zur Software CASSY Lab ( ) bzw. in der Downloadversion der Software unter oder auch im Handbuch zur Software CASSY Lab ( ). 2 Verwendbare Sensoren 2.1 Verwendbar an Anschlüssen für Thermoelemente: NiCr-Ni-sensor 1,5 mm, C ( ) Schneller Gas- und Flüssigkeitsfühler, C ( ) Tauch- und Stechfühler, C ( ) Hochtemperaturfühler für Gas und Flüssigkeit, C ( ) Oberflächentemperaturfühler, C ( ) fühler für Kompost, C ( ) 2.2 Verwendbar an Anschluss für ph-sensor: ph-sensor, BNC ( ) ph-elektrode mit Kunststoffschaft, BNC ( ) ph-elektrode mit Kegelmembram, BNC ( ) ph-elektrode mit Flachmembram, BNC ( ) ph-elektrode mit Glasschaft, BNC ( ) Redox-Einstabmesskette, BNC ( ) zur Messung von Potentialdifferenzen: Messkabel BNC/ 4 mm (575 24), Übergang BNC/ 4 mm, 2polig (575 35) 2.3 Verwendbar an Anschluss für Leitfähigkeitssensor: Leitfähigkeitssensor ( )

2 Gebrauchsanweisung Seite 2/5 3 Messgrößen CASSY Lab /1/ ( ) Messgröße CASSY- Display /2/ ( ) Mobile- CASSY ( ) Messbereiche /3/ ϑ(a)11! ϑ1-200, ,0 C C /3/ /3/ ϑ(a)12! ϑ2-200, ,0 C C /3/ /3/ ϑ(a)13! ϑ3-200, ,0 C C /3/ differenz T! T /3/ ±20,00 K ±200,0 K ph-wert ph! ph 0,00 14,00 ph Potential differenz /1/ Leitfähig keit U! U C! C ±1,000 V ±3,000 V 10,00 µs/cm 30,0 µs/cm /4/ 100,0 µs/cm 300,0 µs/cm /4/ 1,000 ms/cm 3,00 ms/cm /4/ 10,00 ms/cm 30,0 ms/cm /4/ 100,0 ms/cm 300 ms/cm /4/ 1000 ms/cm /5/ ϑ(a)1! ϑ -25, ,0 C für Sensor-CASSY ( ), Pocket-CASSY ( ) oder Mobile-CASSY ( ) am PC /2/ in Verbindung mit Sensor-CASSY ( ) /3/ gemessen mit NiCr-Ni-sensor. Der ausgenutzte Messbereich hängt vom angeschlossenen Sensor ab. /4/ in CASSY Lab. /5/ gemessen mit Leitfähigkeitssensor ( ). 4 Bedienung - Chemie-Box auf CASSY Modul aufstecken. 4.1 messung mit NiCr-Ni-Thermoelementen: Die interne messung zur Kaltstellenkompensation der Thermoelemente findet an der Buchse T1 statt. Deshalb hat die Messung an Eingang T1 die höchste Genauigkeit. Bei Verwendung der Eingänge T2 und T3 sollte auch ein Stecker in T1 stecken, damit sich die Buchsen thermisch gleich verhalten. Die drei Eingänge T1, T2, T3 sind nicht galvanisch getrennt. Daher beeinflussen sich nicht isolierte Thermoelemente gegenseitig, wenn ihre Hüllrohre elektrischen Kontakt haben. - Thermoelement(e) anschließen, dabei die Anschlüsse immer in der Reihenfolge T1, T2, T3 bestücken. - Zugehörige Messgröße(n) ϑ1 bis ϑ3 wählen. - Beim Einsatz mehrerer Thermoelemente in einer leitfähigen Lösung oder an einem metallisch leitfähigen Körper unbedingt Thermoelemente mit isolierten Hüllrohren (z.b ) verwenden, oder bei den vorhandenen Thermoelementen prüfen, ob der Widerstand vom Hüllrohr zu einem der beiden Steckerkontakte größer als 100 Ω ist. - Bei gleichzeitigem Einsatz von Thermoelementen und Leitfähigkeitssensor in einer Lösung unbedingt Thermoelemente mit isolierten Hüllrohren (z.b ) verwenden. - fühler an Messobjekt halten (in Messlösung eintauchen); dabei Maximaltemperatur des fühlers - Messwert(e) ablesen. 4.2 Messung einer differenz: - Thermoelemente an Eingänge T2 und T3 anschließen und Messgröße T wählen. - fühler an Messobjekt halten (in Messlösung eintauchen); dabei Maximaltemperatur der fühler - Messwert(e) ablesen. Bei der Differenzmessung zwischen T2 und T3 gilt nicht exakt T = T2 T3. Es kann einen Unterschied von einigen zehntel Grad geben. Die Messung der Differenztemperatur ist in jedem Fall genauer als die Berechnung der Differenz beider en. 4.3 ph-messung - ph-sensor anschließen und Messgröße ph wählen. - Schutzkappe abziehen und ph-sensor in Messlösung eintauchen. - Nach der Messung ph-sensor mit destilliertem Wasser abspülen und zur Lagerung mit 3 molarer KCl-Lösung gefüllte Schutzkappe aufsetzen. Die ph-messung wird analog zur Leitfähigkeitsmessung auf 25 C temperaturkompensiert (siehe unten). Wenn ein Leitfähigkeitssensor vorhanden ist, wird dessen auch zur Kompensation der ph-messung verwendet, andernfalls wird die T1 verwendet. Sollte auch das Thermoelement T1 nicht vorhanden sein, erfolgt keine kompensation. Während der ph-messung kann auch die Potentialmessung aktiviert werden, um die Ausgangsspannung der ph Elektrode direkt zu sehen. Es sollte dann der Messbereich 1 V bei der Potentialmessung verwendet werden, da dieser die höhere Messgenauigkeit bietet. Bei offenem ph-eingang stellt sich eine zufällige Spannung ein, die meist auch zeitlich driftet. Dabei können auch völlig unsinnige ph-werte angezeigt werden. Dies ist normal und stellt keinen Fehler dar. 4.4 Kalibrierung der ph-elektrode Die Kalibrierung wird im CASSY-Display und Mobile-CASSY dauerhaft gespeichert. Bei Verwendung von mehreren verschiedenen ph-elektroden ist nach jedem Wechsel eine neue Kalibrierung notwendig. Bei Messungen mit CASSY Lab wird die Kalibrierung in den Versuchsdateien gespeichert. Nach Laden einer solchen Datei ist die darin gespeicherte Kalibrierung aktiv. Zur Kalibrierung werden zwei Pufferlösungen verwendet, deren ph-werte (z.b. ph 7,00 und ph 4,00) bekannt sind.

3 Seite 3/5 Gebrauchsanweisung Erster Kalibrierpunkt: - Messgröße ph auswählen. - Angeschlossene ph-elektrode mit dest. Wasser abspülen und z.b. in ph-pufferlösung 7,00 eintauchen. - Im Dialogfenster Einstellungen Sensoreingang die Schaltfläche korrigieren anklicken. - Als ersten Sollwert z.b. 7,00 eintragen und Schaltfläche Offset korrigieren anklicken. - OFFSET drücken, mit dem Dreheinsteller z.b. den Wert 7,00 einstellen und OFFSET drücken. - Im Menü Messgrößen / ph den Punkt ph-sensor kalibrieren auswählen. - Falls notwendig, den ersten Sollwert mit den Tasten bzw. verändern. - Ersten Kalibrierpunkt mit der rechten Taste bestätigen. Zweiter Kalibrierpunkt: - Angeschlossene ph-elektrode mit dest. Wasser abspülen und z.b. in ph-pufferlösung 4,00 eintauchen. - Als zweiten Sollwert z.b. 4,00 eintragen und Schaltfläche Faktor korrigieren anklicken. - Dialogfenster Messwerte korrigieren und Einstellungen Sensoreingang schließen. - SCALE drücken, z.b. den Wert 4,00 einstellen und SCALE drücken. - Falls notwendig, den zweiten Sollwert mit den Tasten bzw. einstellen. - Zweiten Kalibrierpunkt mit der rechten Taste bestätigen. - Mit der linken Taste zurück bis zur Messwertanzeige gehen. 4.5 Spannungsmessung - Redox-Einstabmesskette anschließen und in Messlösung eintauchen. oder - Messobjekt mittels Messkabel BNC/4mm (575 24) bzw. Übergang BNC/ 4 mm, 2polig (575 35) anschließen. - Messgröße U wählen. 4.6 Leitfähigkeitsmessung: - Leitfähigkeitssensor ( ) anschließen. - Leitfähigkeitssensor in Messlösung eintauchen und auf notwendigen Randabstand achten (siehe Gebrauchsanweisung zum Leitfähigkeitssensor). - Messgröße C wählen und Messwert ablesen. Bei der Leitfähigkeitsmessung wird eine automatische kompensation auf die Bezugstemperatur 25 C vorgenommen, wobei die der Messlösung mit dem in den Leitfähigkeitssensor ( ) integrierten sensor gemessen wird. Die kompensation geht von einem festen Wert von 2,2 %/ C aus, entsprechend dem Verhalten vieler wässrigen Lösungen. Sollte ein anderer Leitfähigkeitssensor ohne messung Verwendung finden, so wird die Messtemperatur durch das Thermoelement T1 vorgegeben. Sollte auch dieses fehlen, erfolgt keine kompensation. Durch die kompensation kann bei en der Lösung deutlich über 25 C der jeweilige Messbereich überschritten werden, bevor der angezeigte (korrigierte) Wert den Skalenendwert erreicht hat. Beispielsweise kann dies im Messbereich 10 ms/cm bereits bei 9 ms/cm der Fall sein, wenn die unkorrigierte Leitfähigkeit der Lösung bereits über 10 ms/cm liegt. Bei gleichzeitiger Messung von ph und Leitfähigkeit ist eine Kontamination der Lösung durch den Elektrolyten in der ph Elektrode zu bedenken. Durch das Diaphragma der ph Elektrode tritt immer eine geringe Menge Elektrolyt aus. Normalerweise stellt dies kein Problem dar, es kann sich unter ungünstigen Umständen aber genügend Elektrolyt sammeln, um die Leitfähigkeit von sehr reinem Wasser zu beeinflussen, speziell wenn die ph Elektrode unter Überdruck steht. Sichtbare Salzkrusten auf der ph-elektrode müssen vor der Messung entfernt werden. 4.7 Kalibrierung des Leitfähigkeitssensors: Die Kalibrierung wird im CASSY-Display und Mobile-CASSY dauerhaft gespeichert. Bei Verwendung von mehreren verschiedenen Leitfähigkeitssensoren ist nach jedem Wechsel eine neue Kalibrierung notwendig. Bei Messungen mit CASSY Lab wird die Kalibrierung in den Versuchsdateien gespeichert. Nach Laden einer solchen Datei ist die darin gespeicherte Kalibrierung aktiv. Zur Kalibrierung werden Kalibrierlösungen verwendet, deren spezifische Leitfähigkeit als Sollwert eingetragen wird. Für die Messung von Leitfähigkeiten über 100 ms/cm sollte die Zellkonstante gesondert kalibriert werden, da hier Abweichungen von 10 % und mehr auftreten können. - Leitfähigkeitssensor in Kalibrierlösung eintauchen und auf notwendigen Randabstand achten (siehe Gebrauchsanweisung zum Leitfähigkeitssensor). - im Dialogfenster Einstellungen Sensoreingang die Schaltfläche korrigieren anklicken. - Kalibrierwert als zweiten Sollwert eintragen und Schaltfläche Faktor korrigieren anklicken. - Dialogfenster Messwerte korrigieren schließen. - Dialogfenster Einstellungen Sensoreingang schließen. - SCALE drücken, mit dem Dreheinsteller den Kalibrierwert einstellen und SCALE drücken. - Im Menü Messgrößen / C den Punkt Faktor korrigieren auswählen. - Den Kalibrierwert mit den Tasten bzw. als Sollwert einstellen. - Kalibrierung mit der rechten Taste bestätigen. - Mit der linken Taste zurück bis zur Messwertanzeige gehen. 4.8 messung mit dem Leitfähigkeitssensor - Messgröße ϑ wählen.

4 Gebrauchsanweisung Seite 4/5 - Bei der Messung in Luft und anderen Gasen Einstellzeit von ca. 5 Minuten, bei der Messung in Flüssigkeiten Einstellzeit von ca. 10 Sekunden abwarten. 5 Zubehör 5.1 Pufferlösungen zur ph-kalibrierung: ph Inhalt Katalognr je 250 ml ml 3 mol KCl je 5 20-ml-Beutel ml Lösung ml Lösung ml Lösung Tabletten Tabletten Tabletten ml-Beutel ml-Beutel ml-Beutel Leitfähigkeitskalibrierlösungen: Leitfähigkeit Inhalt Katalognr. 84 µs/cm Flasche, 500 ml Beutel, 20 ml µs/cm Flasche, 500 ml Beutel, 20 ml ms/cm Flasche, 500 ml Beutel, 20 ml ,88 ms/cm Flasche, 500 ml Beutel, 20 ml ms/cm Flasche, 500 ml ,8 ms/cm Flasche, 500 ml Technische Daten Sensor-Anschlüsse: Thermoelemente NiCr-Ni: Typ K-Miniatur Leitfähigkeitssensor: DIN-Buchse, 8-polig ph-sensor: BNC-Buchse Messung mit Thermoelement NiCr-Ni, Typ K: bereich: abhängig vom angeschlossenen Sensor, Maximaltemperatur 1 K / 0,1 K Kaltstellenkompensation der Thermoelemente: an der Buchse T1 Messung der differenz: Auflösung 0,1 K / 0,01 K Messung mit ph-sensor: 0,01 ph Eingangswiderstand: >10 13 Ω kompensation: theoretischer koeffizient der Nernst-Spannung messung: Leitfähigkeitselektrode Thermoelement T1 Potentialmessung: 1 mv Eingangswiderstand: >10 13 Ω Messung mit Leitfähigkeitssensor: Voreingestellter Faktor: K = 0,58 cm-1 0,005 µs/cm (im kleinsten Messbereich) Messverfahren: Vierleitermessung Messfrequenz: ca. 930 Hz Messspannung: je nach Messbereich 27 mv eff oder 2,7 mv eff Wechselspannung bereich: C kompensation: 2,2% pro C Bezugstemperatur für kompensation: 25 C

5 Seite 5/5 Gebrauchsanweisung Kompatibilität Die Chemie-Box ist verwendbar mit folgenden CASSY-Modulen: Sensor-CASSY ( ) Pocket-CASSY ( ) Mobile-CASSY ( ) mit PC Software CASSY Lab ab Version 1.30 ohne PC mit CASSY-Display ( ) ab Firmware ab Firmware 1.00 Als Mitglied der CASSY-Familie hat die Box folgende Eigenschaften: Die Box darf zu jeder Zeit aufgesteckt werden. Die aufgesteckte Box wird automatisch erkannt. Messgrößen und Messbereiche werden menügeführt eingestellt. 7 Updates Wenn die verwendete Software oder Firmware älter als oben angegeben ist, ist ein Software- oder Firmware-Update erforderlich. Die aktuelle Version der Software CASSY Lab ist im Internet erhältlich unter - Aktuelle Version der Software CASSY Lab installieren und starten. - Alle vorhandenen CASSY-Module nacheinander an PC anschließen. - Sobald dazu aufgefordert wird, jeweils durch CASSY- Module aktualisieren das CASSY-Modul auf den Stand von CASSY Lab bringen. CASSY ist eine eingetragene Marke der LD Didactic GmbH LD Didactic GmbH. Leyboldstrasse 1. D Huerth / Germany. Phone (02233) Fax (02233) info@ld-didactic.de by LD Didactic GmbH Printed in the Federal Republic of Germany Technical alterations reserved