盐含量测定仪的运作原理基于微库仑滴定技术。该仪器由零平衡库仑放大器、滴定池以及特定电解液构成一个闭环负反馈系统。单片机负责数据采集和处理,并通过串行通信与计算机相连,实现了自动化的测量控制流程。
滴定过程中,参考电极提供恒定的电位,与测量电极共同形成指示电极对,产生的电压信号与外加的偏压反向串联。当两者电压相等时,放大器输入和输出均为零,仪器显示器显示基线。当样品(如原油中的盐分)通过注射器注入滴定池,电解液中的滴定剂Ag+被消耗,导致指示电极对电位变化。这个变化通过微机控制的微库仑放大器放大,驱动电解电极对(阴极和阳极)产生新的Ag+来补充消耗。随着滴定过程的进行,直到无更多物质消耗滴定剂,仪器恢复平衡。
具体测量时,通过测量在电解过程中产生的电量,依据法拉第定律进行数据处理,从而计算出样品中的盐含量。例如,原油加热后,用溶剂抽提盐分,经离心分离后,将抽提液注入滴定池,其中的Cl-与Ag+结合形成AgCl,导致Ag+浓度变化。这个变化会被测量-参考电极对捕捉并转化为电压信号,放大器输出相应电压,驱动阳极电生出新的Ag+。通过测量补充消耗Ag+所需的电量,结合法拉第定律,可以计算出样品中的盐含量。