微机盐含量测定仪的工作原理基于微库仑滴定技术。样品或校准溶液通过盐电解池,其中样品中的氯离子(Cl-)与电解液中的银离子(Ag+)发生化学反应,即Ag+与Cl-结合形成AgCl沉淀。这个过程产生的电荷转移,根据法拉第定律,可以通过计算电生Ag+消耗的电量来推算出样品中的氯离子和盐分含量。
测定仪的主体包括零平衡的库仑放大器、滴定池以及特定的电解液,它们构成了一个闭环负反馈系统。单片机负责数据的采集和处理,并通过串行通信方式与计算机相连,实现自动化操作。滴定池中的参考电极提供恒定电位,与测量电极共同形成指示电极对,产生电压信号。当样品注入,电解液中的滴定剂Ag+被消耗,导致指示电极对的电位变化。这个变化被微库仑放大器放大并加到电解电极对,阳极生成新的Ag+以补充消耗。当达到平衡,即没有更多物质消耗Ag+时,测量生成Ag+的电量,根据法拉第定律,就能计算出样品中的盐含量。
原油通过加热在极性溶剂中分离出盐分,然后抽提并注入含有滴定剂的滴定池。在电解过程中,Ag+浓度的变化被测量电极对感知,并转化为电压信号。放大器根据这个信号调整工作,使阳极生成Ag+,直到恢复到初始浓度。通过测量补充消耗Ag+的电量,依据法拉第定律,就能准确测定样品中的盐含量,用公式表示就是:
MQ = W / (nF)
其中,M代表物质的分子量或原子量,Q是电量,n是电极反应的电子转移数,F是法拉第常数96500。