Báo cáo vật lý đại cương bài Khảo sát độ dẫn điện riêng của dung dịch và ứng dụng trong y học.

Báo cáo vật lý đại cương bài Khảo sát độ dẫn điện riêng của dung dịch và ứng dụng trong y học. Báo cáo vật lý đại cương bài Khảo sát độ dẫn điện riêng của dung dịch và ứng dụng trong y học. Báo cáo vật lý đại cương bài Khảo sát độ dẫn điện riêng của dung dịch và ứng dụng trong y học. Báo cáo vật lý đại cương bài Khảo sát độ dẫn điện riêng của dung dịch và ứng dụng trong y học. Báo cáo vật lý đại cương bài Khảo sát độ dẫn điện riêng của dung dịch và ứng dụng trong y học. Báo cáo vật lý đại cương bài Khảo sát độ dẫn điện riêng của dung dịch và ứng dụng trong y học. Báo cáo vật lý đại cương bài Khảo sát độ dẫn điện riêng của dung dịch và ứng dụng trong y học. Báo cáo vật lý đại cương bài Khảo sát độ dẫn điện riêng của dung dịch và ứng dụng trong y học. Báo cáo vật lý đại cương bài Khảo sát độ dẫn điện riêng của dung dịch và ứng dụng trong y học. Báo cáo vật lý đại cương bài Khảo sát độ dẫn điện riêng của dung dịch và ứng dụng trong y học. Báo cáo vật lý đại cương bài Khảo sát độ dẫn điện riêng của dung dịch và ứng dụng trong y học.

ĐỘ DẪN ĐIỆN RIÊNG CỦA DUNG DỊCH Tổ/ Nhóm/ Lớp: Điểm: Họ tên: Nhận xét: BÁO CÁO THỰC HÀNH VẬT LÝ BÀI 3: KHẢO SÁT ĐỘ DẪN ĐIỆN RIÊNG CỦA DUNG DỊCH Các thông số hệ thống không thay đổi trình thực hành: 3.1 Độ dẫn điện riêng dung dịch NaCl nồng độ C0 (10 điểm) Đồ thị độ dẫn điện riêng theo thời gian Nhận xét 3.1 độ dẫn điện riêng trung bình dung dịch C0 - Độ dẫn điện dung dịch NaCl có nồng độ C0 = 1000 mg/l tăng giảm không 20s, thấp 0s, 3s, 9s 11s với độ dẫn điện 1664 µS/cm, cao - giây thứ 19 với độ dẫn điện 1672 µS/cm Độ dẫn điện trung bình dung dịch NaCl có nồng độ C0 1667 µS/cm ĐỘ DẪN ĐIỆN RIÊNG CỦA DUNG DỊCH 3.2 Độ dẫn điện riêng dung dịch NaCl nồng độ C1 (10 điểm) Đồ thị độ dẫn điện riêng theo thời gian Nhận xét 3.2 độ dẫn điện riêng trung bình dung dịch C1 - Độ dẫn điện dung dịch NaCl có nồng độ C1 = 800 mg/l tăng giảm không 20s, thấp t = 8s với độ dẫn điện 1369 µS/cm, cao t = - 3s với độ dẫn điện 1384 µS/cm Độ dẫn điện trung bình dung dịch NaCl có nồng độ C1 1377 µS/cm, thấp độ dẫn điện trung bình C0 ĐỘ DẪN ĐIỆN RIÊNG CỦA DUNG DỊCH 3.3 Độ dẫn điện riêng dung dịch NaCl nồng độ C2 (10 điểm) Đồ thị độ dẫn điện riêng theo thời gian Nhận xét 3.3 độ dẫn điện riêng trung bình dung dịch C2 - Độ dẫn điện dung dịch NaCl có nồng độ C2 = 600 mg/l tăng giảm không 20s, thấp t = 9s với độ dẫn điện 984.7 µS/cm, cao t = - 20s với độ dẫn điện 999.6 µS/cm Độ dẫn điện trung bình dung dịch NaCl có nồng độ C2 993.3 µS/cm, thấp độ dẫn điện trung bình C0 C1 ĐỘ DẪN ĐIỆN RIÊNG CỦA DUNG DỊCH 3.4 Độ dẫn điện riêng dung dịch NaCl nồng độ C3 (10 điểm) Đồ thị độ dẫn điện riêng theo thời gian Nhận xét 3.4 độ dẫn điện riêng trung bình dung dịch C3 - Độ dẫn điện dung dịch NaCl có nồng độ C3 = 400 mg/l tăng giảm không 20s, thấp giây thứ thứ hai với độ dẫn điện 709 - µS/cm, cao t = 16s với độ dẫn điện 727.4 µS/cm Độ dẫn điện trung bình dung dịch NaCl có nồng độ C3 718.4 µS/cm, thấp độ dẫn điện trung bình C0, C1, C2 ĐỘ DẪN ĐIỆN RIÊNG CỦA DUNG DỊCH 3.5 Độ dẫn điện riêng dung dịch NaCl nồng độ C4 (10 điểm) Đồ thị độ dẫn điện riêng theo thời gian Nhận xét 3.5 độ dẫn điện riêng trung bình dung dịch C4 - Độ dẫn điện dung dịch NaCl có nồng độ C4 = 200 mg/l tăng giảm không 20s, thấp t = 9s với độ dẫn điện 401.1 µS/cm, cao t = - 5s với độ dẫn điện 409.8 µS/cm Độ dẫn điện trung bình dung dịch NaCl có nồng độ C4 404.9 µS/cm, thấp độ dẫn điện trung bình C0, C1, C2, C3  Kết luận 3.1 ảnh hưởng nồng độ đến độ dẫn điện riêng trung bình dung dịch - Nồng độ dung dịch NaCl giảm, độ dẫn điện riêng trung bình dung dịch giảm → Độ dẫn điện riêng trung bình dung dịch tỷ lệ thuận với nồng độ dung dịch ĐỘ DẪN ĐIỆN RIÊNG CỦA DUNG DỊCH 3.6 Từ thực nghiệm trên, 3.6.1 Trình bày bước xây dựng đồ thị đường chuẩn, đồ thị thiết lập mối quan hệ độ dẫn điện riêng nồng độ dung dịch NaCl? (10 điểm) - Bước 1: Pha dung dịch NaCl với nồng độ C0 = 1000mg/l; C1 = 800mg/l; C2 = - 600mg/l; C3 = 400mg/l; C4 = 200mg/l vào cốc có mỏ Bước 2: Khởi động phần mềm “Logger Pro 3” Bước 3: Cho đầu dò vào dung dịch có nồng độ C0 Bước 4: Khi nhấn nút “Collect” để ghi nhận độ dẫn điện riêng sau khoảng - 20s nhấn nút “Stop” Bước 5: Bấm tổ hợp phím “Ctrl + J” → Chọn Stat → Lưu lại hình ảnh đồ thị Bước 6: Làm tương tự với dung dịch lại Bước 7: Khởi động Microsoft Excel Bước 8: Nhập số liệu bảng đây: - Nồng độ dd NaCl (mg/l) 1000 800 600 400 200 Bước 9: Chọn vùng số liệu: - Bước 10: Chọn Insert → Chọn Scatter → Chọn kiểu Độ dẫn điện riêng trung bình (µS/cm) 1667 1377 993.3 718.4 404.9 → Được đồ thị sau: - Bước 11: Nhấp chuột phải vào ô vuông đồ thị → Chọn Add Trendline → Click vào ô Display Equation on chart Display R-Squared value on chart → Nhấn Close Ta đồ thị đường chuẩn độ dẫn điện riêng trung bình theo nồng độ dung dịch NaCl sau: Đồ thị đường chuẩn độ dẫn điện riêng trung bình theo nồng độ dung dịch NaCl 3.6.2 Tìm tham số tạo nên phương trình đường chuẩn? (5 điểm) ĐỘ DẪN ĐIỆN RIÊNG CỦA DUNG DỊCH Tham số tạo nên phương trình đường chuẩn y = 1.5914x + 77.28 là: • a = 1.5914 • b = 77.28 3.6.3 Tìm hệ số tương quan phương trình đường chuẩn (Correlation hay R^2)? (5 điểm) Hệ số tương quan phương trình đường chuẩn y = 1.5914x + 77.28 là: • r2 = 0.9977 3.7 Từ thực nghiệm đến thực tiễn (30 điểm) 3.7.1 Liệt kê tên dụng cụ, thiết bị ghi nhận hay áp dụng hiệu ứng độ dẫn điện dung dịch? (10 điểm) - Sensor đo độ dẫn điện kiểu điện từ Bút đo độ mặn Máy điện di mao quản sử dụng detector đo độ dẫn không tiếp xúc (CE - C4D) Máy quan trắc môi trường/quan trắc nước mặt 3.7.2 Mô tả chức dụng cụ, thiết bị mục (3.7.1)? (10 điểm) Sensor đo độ dẫn điện kiểu điện từ dùng để xác định độ dẫn dung dịch Bút đo độ mặn để đo ion Natri để tính nồng độ muối NaCl, đo độ mặn đất để cải thiện nông nghiệp; kiểm nghiệm thực phẩm ; nuôi trồng thủy hải sản Máy điện di mao quản sử dụng detector đo độ dẫn không tiếp xúc (CE - C 4D) dùng để phân tích dược phẩm, dược liệu, thực phẩm Máy quan trắc môi trường/quan trắc nước mặt để đo tiêu pH, độ mặn, oxy hòa tan, tổng rắn hòa tan, độ đục, nhiệt độ, nitrat, amoni 3.7.3 Trình bày sơ đồ nguyên lý hoạt động dụng cụ, thiết bị mục (3.7.1)? (10 điểm) Sensor đo độ dẫn điện kiểu điện từ Sensor cảm ứng dòng điện dung dịch sau đo độ lớn từ trường tạo dòng điện để xác định độ dẫn dung dịch Cuộn dây Toroid A cảm ứng dòng điện chạy luân phiên dung dịch, dòng tín hiệu chạy vòng lặp xuyên qua lõi sensor bao quanh dung dịch Cuộn dây Toroid B dò từ trường dòng điện cảm ứng sinh tỉ lệ thuận với độ dẫn điện dung dịch Bộ phân tích sensor xử lý tín hiệu hiển thị lên điều khiển giá trị đọc tương ứng ĐỘ DẪN ĐIỆN RIÊNG CỦA DUNG DỊCH Bút đo độ mặn Muối tồn dạng ion natri (mang điện tích dương) ion chloride (mang điện tích âm) di chuyển tự nước Một trường điện từ xuất hiện, điện tích dương di chuyển điện cực âm điện tích âm di chuyển điện cực dương, máy tính toán kết đo Máy điện di mao quản sử dụng detector đo độ dẫn không tiếp xúc (CE C4D) Điện di mao quản kỹ thuật tách chất dựa di chuyển khác phân tử chất (chủ yếu ion mang điện tích) dung dịch chất điện ly có chất đệm pH tác dụng điện trường định (V) đặt vào hai đầu mao quản sinh Sơ đồ phân tích hệ điện di mao quản Trong phương pháp điện di mao quản, detector đo độ dẫn loại detector ý, có độ nhạy thấp so với kĩ thuật điện hóa khác lại có ưu điểm detector đa dùng cho nhiều loại chất phân tích khác Detector thu nhỏ, thuận lợi kết hợp với mao quản có đường kính hẹp, chí với microchip mà không ảnh hưởng đến độ nhạy tính chất khác detector  Nguyên lý hoạt động C4D Nguyên lý hoạt động C4D minh họa hình ĐỘ DẪN ĐIỆN RIÊNG CỦA DUNG DỊCH Hình Nguyên lý hoạt động cảm biến đo độ dẫn không tiếp xúc Nguồn điện xoay chiều (V) với tần số (f) áp vào điện cực thứ Tại điện cực thứ hai, tín hiệu đo dạng cường độ dòng điện (I) Theo đó, dòng điện thu điện cực thứ phụ thuộc vào độ lớn điện V tần số f Hình Sơ đồ biểu diễn cấu trúc (A) mạch điện tương đương (B) cảm biến đo độ dẫn không tiếp xúc Tín hiệu đầu thu dạng cường độ dòng điện (xoay chiều), sau chuyển đổi khuếch đại thành tín hiệu dạng vôn (xoay chiều), thông qua việc sử dụng điện trở khuếch đại (Rfeedback) Vôn xoay chiều sau chuyển đổi thành vôn chiều, lọc nhiễu khuếch đại, sau chuyển đổi thành tín hiệu số hóa trước hiển thị lưu trữ máy tính Như vậy, detector đo độ dẫn không tiếp xúc ưu điểm phân tích đa có ưu điểm không thiết phải có tiếp xúc trực tiếp điện cực với dung dịch đo nhờ lợi dụng tính chất kết nối tụ điện với dung dịch bên mao quản ống phản ứng Đây cách thông minh loại trừ ảnh hưởng điện cao trình phân tách điện di đến hệ điện tử detector không làm nhiễm bẩn dung dịch phân tích ĐỘ DẪN ĐIỆN RIÊNG CỦA DUNG DỊCH Máy quan trắc môi trường/quan trắc nước mặt • Thiết bị đo độ dẫn/TDS/độ mặn - Inductive Conductivity sensor  Nguyên lý hoạt động Độ dẫn điện đo theo nguyên lý cảm ứng điện thực cách cho dòng điện xoay chiều (AC) qua lõi quấn cuộn dây cảm ứng với dòng điện dung dịch điện ly Dòng điện cảm dung dịch sinh dòng điện lõi quấn dây thứ hai Lượng dòng điện cảm lõi thứ hai tỉ lệ thuận với độ dẫn điện dung dịch  Ưu điểm Ưu điểm độ dẫn cảm ứng lõi dây không tiếp xúc với dung dịch Vì lõi dây cô lập khỏi dung dịch nên chất dầu chất ô nhiễm khác với số lượng vừa phải không gây nhiễu cho phép đo Ngoài ra, vỏ bọc lõi dây chọn lựa để chịu đựng môi trường có tính ăn mòn, nơi mà nhanh chóng làm mòn dần sensor truyền thống sử dụng điện cực kim loại 10