Contents
I. Cảm biến được sử dụng để làm gì?
Cảm biến đếm giọt được thiết kế để đếm số giọt dung dịch và từ đó xác định tổng thể tích dung dịch qua cảm biến. Cảm biến rất hữu ích trong việc xác định điểm kết thúc của quá trình chuẩn độ trong việc phân tích định lượng các phản ứng hóa học.
II. Sử dụng cảm biến như thế nào?
Cảm biến này được sử dụng với thiết bị thu thập và xử lí dữ liệu cầm tay aMixer MGA. Xin vui lòng tham khảo phần Thí nghiệm minh họa phía dưới về chi tiết cách sử dụng cảm biến này với thiết bị aMixer MGA.
Cảm biến đếm giọt đi kèm với các phụ kiện sau:
- (a) Cảm biến đếm giọt (bao gồm giá đỡ đếm giọt với 5 lỗ để lắp cảm biến độ dẫn, cảm biến nhiệt độ, cảm biến pH, ống buret và giá đỡ)
- (b) Vòi để điều chỉnh lưu lượng chảy
- (c) Dây cáp kết nối cảm biến đếm giọt với aMixer MGA
Chuẩn hóa cảm biến đếm giọt
- Bật công tắc thiết bị aMixer MGA.
- Kết nối cảm biến đếm giọt với kênh 1 của MGA. Chú ý lẫy của giắc kết nối hướng về phía vạch trắng.
- Cảm biến đếm giọt có chức năng tự động nhận cảm biến. Khi kết nối, cảm biến sẽ tự động đo. Màn hình thiết lập cảm biến đếm giọt sẽ tự động hiện ra.
- Ở dòng “Thế tích tối đa (ml)”, chọn “50” (các lựa chọn khác là 5, 10, 25, 50, 100, 150, 200).
- Chọn “Có” để chuẩn hóa “Thể tích (ml)/ giọt”. Bạn sẽ thấy một cửa sổ xuất hiện.
- Kẹp cảm biến đếm giọt vào giá đỡ, sau đó vặn chặt vít để cố định cảm biến.
- Cho đầu của ống nhựa buret vào lỗ tương ứng của cảm biến đếm giọt. Ống buret được giữa ở vị trí thẳng đứng.
- Đảm bảo rằng khóa dưới của buret được đóng, và đổ vào ống nhựa buret 50 ml dung dịch chuẩn. Để một xilanh dung tích 10 ml trống dưới giá đỡ đếm giọt.
- Mở hoàn toàn khóa dưới ống nhựa buret và cẩn thận điều chỉnh khóa trên cho tới khi bạn thu được tốc độ nhỏ giọt phù hợp với thí nghiệm.
- Giữ nguyên vị trí khóa trên của buret và không thay đổi trong suốt quá trình thí nghiệm. Đóng hoàn toàn khóa dưới. Lấy một xilanh dung tích 10 ml trống. Đổ vào ống nhựa buret 50 ml dung dịch chuẩn.
- Chọn “Bắt đầu” và mở hoàn toàn khóa dưới của ống nhựa buret. (Chú ý: Đảm bảo rằng cảm biến đếm giọt có thể đo được các giọt bằng cách kiểm tra số đo bên cạnh “Số giọt dung dịch” trong cửa sổ “Sự hiệu chuẩn bộ đếm giọt” có tăng dần hay không)
- Khi lượng dung dịch trong xilanh trong khoảng 9 ml và 10 ml, đóng hoàn toàn khóa dưới và chọn “Dừng”.
- Đọc chính xác nhất có thể tổng thể tích của dung dịch chuẩn trong xilanh và nhập vào giá trị bên cạnh “Tổng thể tích (ml)”.
- Chọn “Cập nhật”. Thể tích trung bình của mỗi giọt dung dịch chuẩn sẽ được tính toán và hiển thị.
- Chọn “OK”. Giá trị chuẩn hóa thể tích giọt sẽ được lưu lại trong aMixer MGA.
- Chú ý tới vị trí của khóa trên và đảm bảo rằng nó không thay đổi trong suốt quá trình thí nghiệm.
- Đảm bảo rằng dòng “Kênh 1: Bộ đếm giọt” xuất hiện, nó biểu thị cảm biến này đã được kết nối chính thức và sẵn sàng thu thập dữ liệu.
III. Thông số kĩ thuật
1. Chú ý
Cảm biến này được thiết kế chuyên dụng cho các ứng dụng giáo dục, nghĩa là không được sử dụng trong bất kì các ứng dụng thương mại, công nghiệp, y học hoặc nghiên cứu nào khác.
2. Thông số
Điện áp hoạt động: 5 VDC ± 0.25V
Nguồn sáng: Hồng ngoại (với giá trị 875 nm)
IV. Thí nghiệm minh họa – chuẩn độ
1. Mục đích
Xác định nồng độ của dung dịch NaOH bằng phương pháp chuẩn độ sử dụng một cảm biến đếm giọt và một cảm biến pH.
2. Thiết bị thí nghiệm
- Thiết bị thu thập xử lý dữ liệu cầm tay aMixer MGA
- Cảm biến pH
- Cảm biến đếm giọt
- Ống nhựa (đi kèm với máy đếm giọt)
- Cốc thí nghiệm 100ml
- Ống pipet 25ml
- Lọc pipet
- Máy khuấy từ với thanh giữ kim loại
- Thanh khuấy từ
- Dung dịch NaOH chưa biết nồng độ
- Dung dịch axit HCl 0.2 M
- Nước cất
3. Các bước thí nghiệm
- Bật công tắc thiết bị aMixer MGA.
- Kết nối cảm biến pH với kênh 1 và cảm biến đếm giọt với kênh 2 của aMixer MGA.
- Thực hiện chuẩn hóa cảm biến đếm giọt. Sau khi chuẩn hóa, giữ nguyên vị trí khóa phía trên của ống buret trong suốt quá trình thí nghiệm.
- Dùng ống pipet cho 25 ml dung dịch NaOH vào cốc thí nghiệm 100 ml. Cho một thanh khuấy từ vào cốc thí nghiệm và đổ vào cốc một lượng 30 ml nước cất sao cho cảm biến pH ngập hoàn toàn trong dung dịch.
- Đặt cốc thí nghiệm lên trên máy khuấy từ. Bật máy khuấy từ, chú ý đặt cốc thí nghiệm ở tâm máy khuấy từ để có thể khuấy đều dung dịch.
- Kẹp máy đếm giọt vào giá đỡ và điều chỉnh vị trí của nó ở bên trên cốc thí nghiệm.
- Cẩn thận lấy cảm biến pH ra khỏi lọ bảo quản và rửa đầu đo của cảm biến pH bằng nước cất. Cho cảm biến pH vào vị trí tương ứng trên máy đếm giọt.
- Hạ thấp vị trí của cảm biến đếm giọt sao cho đầu của cảm biến pH ngập hoàn toàn trong dung dịch trong khi thanh khuấy từ vẫn hoạt động bình thường, không bị cản trở.
- Cho ống nhựa buret vào lỗ tương ứng của máy đếm giọt.
- Chú ý đóng khóa dưới của ống nhựa buret. Đổ vào ống buret 50 ml dung dịch HCl 0,2 M.
- Chọn ô
để bắt đầu thu thập dữ liệu (bạn cũng có thể ấn nút màu xanh trên thiết bị aMixer MGA để bắt đầu thu thập dữ liệu). Bạn sẽ nhìn thấy dòng chữ “Giá trị đo…” khi các dữ liệu đang được thu thập.
- Mở khóa dưới của ống nhựa buret. Cảm biến đếm giọt sẽ đo lượng axit được thêm vào dung dịch NaOH, cảm biến pH sẽ theo dõi sự thay đổi pH trong hỗn hợp phản ứng. Đồ thị pH theo thời gian được hiển thị trên màn hình.
- Khi bạn có thể quan sát được đường cong chuẩn độ hoàn chỉnh trên màn hình, chọn ô
để dừng thu thập dữ liệu.
- Đóng khóa dưới của ống nhựa buret.
- Chọn ô
để vẽ đồ thị kênh 1 đối với kênh 2 và thu được đường cong chuẩn độ của pH đối với thể tích. - Chọn ô
, sau đó ấn vào 1 điểm tương ứng với giá trị pH 7.0 trên màn hình. Một dấu “+” sẽ xuất hiện. Sử dụng các phím mũi tên trên thiết bị aMixer MGA để di chuyển dấu “+” đến vị trí mong muốn. Đọc thể tích hiển thị ở phía trên cùng bên trái màn hình.
