Перейти к содержимому

Open

Фотография
- - - - -

Измерение kH. Опыты


  • Авторизуйтесь для ответа в теме
Сообщений в теме: 60

#1 Dmitry_N

Dmitry_N

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • Cообщений: 126
  • Откуда:Барыбино

Отправлено 27 Март 2024 - 14:22

https://youtube.com/shorts/GX2C-QpoGxk

 

 

Пробую автоматизировать колориметрический способ измерения kH.

Идея метода в том, что оптические плотности бромкрезолового зеленого на синей и красной длине волны становятся равными при pH около  4.6, что примерно соответствует точке перегиба на кривой титрования ph (ненавижу pH электроды). :biggrin: 

BCG-wl2.png

В качестве титранта используется 0.005 нормальная соляная кислота с бромкрезоловым зеленым: 0.1Н раствор HCl, приготовленный из фиксанала, разбавлен водным раствором бромкрезолового в соотношении 1:20 (1часть кислоты+19 частей H20) J

Сначала наливается образец – вода из аквариума первой помпой, которая делает 12000 шагов.

Потом начинает работать  вторая помпа, дозирующая кислоту, и стартуют измерения.

Светодиоды, понятное дело, изначально светят по-разному, поэтому, в качестве бланка,  нормируем их интенсивности к какому-нибудь общему значению после дозирования образца, но перед дозированием кислоты. Я взял 300. Логарифмы считать не будем, так как равенство оптических плотностей подразумевает и равенство интенсивностей света под логарифмом.

GraphXLS.png

На графике по X – шаги кислотной помпы, по Y – нормированная интенсивность света синего и красного светодиодов.  Причина помех – вибрация от мешалки, насосов и микро пузырьки воздуха в пробирке. Придется фильтровать.

Как видно из графика, интенсивности сошлись на 6887 шаге дозирования кислоты.

Прикинем что почем вышло.

V образца = 12000 шагов мотора *0.43125мкл/шаг = 5175мкл = 5.175мл

V кислоты = 6887 шагов мотора * 0.43125мкл/шаг = 2970мкл = 2.97мл

Объемы на самом деле, для наглядности. В расчете можно использовать соотношение шагов помп.

kH(мЭкв/л)  = Скислоты (Экв/л)*1000*Vкислоты(мл)  /Vобразца(мл)  

kH(мЭкв/л) = 0.005*1000*2.97/5.175 = 2.87

Коэффициент пересчета kH(мЭкв/л)  в DKH = 2.8

kH(в градусах DKH) = 2.87*2.8 = 8.04

По салиферту тоже получилось около 8.

 

 


  • Карен и yury88 это нравится

#2 yury88

yury88

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • Cообщений: 14 558
  • Меня зовут:Юра
  • Откуда:Филиппины

Отправлено 27 Март 2024 - 14:52

А насколько тут важно что бы светодиоды были близки к 450 и 605(?) nm?
По графику вижу что 400-450 ещё +- линейно, а вот у красного промахнуться легко с учётом разброса длин волн.
И главное- а как такое вообще калибровать? Доставать PH электрод и делать раствор 4.5PH?

Прелесть конструкций с PH- оно железобетонно калибруется из чего не собирай.
Температура, мутность и примеси в растворе?


Сообщение отредактировал yury88: 27 Март 2024 - 14:54


#3 Dmitry_N

Dmitry_N

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • Cообщений: 126
  • Откуда:Барыбино

Отправлено 27 Март 2024 - 15:27

А насколько тут важно что бы светодиоды были близки к 450 и 605(?) nm?
По графику вижу что 400-450 ещё +- линейно, а вот у красного промахнуться легко с учётом разброса длин волн.

Скоро собираюсь проверить, насколько выбор длин волн влияет на результат.

Пока что можно только прикинуть, выбрав соседнюю кривую. Например, видно, что для ph 4.9, пара длин волн будет 450 и 580. Это довольно большая разница, 580нм это уже скорее желтый чем красный. А для другой соседней кривой 4.13 вообще уже нет пары.

Предполагаю, что при разбросе красного светодиода в диапазоне 600-630, разница в kH , будет на уровне сотых. 

Мутность автоматом учитывается при бланковании, но чтобы она была заметна в пробирке, в аквариуме вообще должен быть адский туман.



#4 Dmitry_N

Dmitry_N

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • Cообщений: 126
  • Откуда:Барыбино

Отправлено 29 Март 2024 - 23:37

Прикрутил дисплей - жить стало веселее. Жду когда придет микропомпа для автоматического слива кюветы.

https://youtube.com/...M?feature=share


  • Danchik это нравится

#5 Карен

Карен

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • Cообщений: 3 867
  • Откуда:Камчатка

Отправлено 30 Март 2024 - 02:37

Дмитрий, есть такая микруха AS7343, 14-канальный измеритель по длинам волн, по сути сразу можно мерить весь спектр (более-менее). Не хотите ее попробовать в деле? Получится более универсальный прибор на разные цветные реакции, плюс бонусом спектр освещения можно мерить. Я прикупил себе на эксперименты, но, видимо, раньше лета руки не дойдут.


  • Dmitry_N это нравится
Самодельные тесты: NO3, NO2, PO4, Si, KH, Ca, Mg.
от крипта...

#6 Dmitry_N

Dmitry_N

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • Cообщений: 126
  • Откуда:Барыбино

Отправлено 30 Март 2024 - 18:22

Дмитрий, есть такая микруха AS7343, 14-канальный измеритель по длинам волн, по сути сразу можно мерить весь спектр (более-менее). Не хотите ее попробовать в деле? Получится более универсальный прибор на разные цветные реакции, плюс бонусом спектр освещения можно мерить. Я прикупил себе на эксперименты, но, видимо, раньше лета руки не дойдут.

  Карен, спасибо! Действительно, интересный чип. Если там действительно независимые АЦП, позволяющие одновременно читать каналы, то можно избавиться от помех, возникающих из-за образования пузырьков CO2 добавлением дифференциальной длины волны , соответствующей изобестической точке BCG. Это несколько улучшит воспроизводимость результатов измерения. 

  По поводу универсальности, не знаю. Было бы не плохо за одно, например, фосфат мерить. Красный светодиод и так уже присутствует. Но вопрос в существовании стабильного монореагента на фосфат.



#7 yury88

yury88

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • Cообщений: 14 558
  • Меня зовут:Юра
  • Откуда:Филиппины

Отправлено 21 Апрель 2024 - 06:04

Я скоро закончу с основными фичами дозера, а очередная новинка из акватесторов опять разачаровывает своей закрытой системой(реагенты проприетарные и т.д).
Мне интересно что то поразрабатывать для аквы, могу предложить скооперироваться и использовать твои наработки на благо сообщества.
У меня есть идея сделать невозможно маленький тестер KH с нормальным Web UI. На 10мм шаговых моторах. С фотометрией это возможно, думаю при желании можно сделать его размером с пару пачек от сигарет, причём это включая контейнер для индикатора.


  • CryX, Danchik и Dmitry_N это нравится

#8 Dmitry_N

Dmitry_N

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • Cообщений: 126
  • Откуда:Барыбино

Отправлено 21 Апрель 2024 - 12:52

  Юра, вряд ли я смогу помочь с WEB интерфейсами, малинами итп, так как, к моему стыду, ничего в этом не понимаю, но с удовольствием буду делиться мыслями и результатами опытов.

Мой девайс получается старомодным и геморойным. Будет здорово, если удастся сделать его современным и технологичным, как твои помпы.

 

  Моей изначальной идеей было сделать тестер проточным: всего два мотора, один качает воду с фиксированной скоростью, второй - кислоту с ускорением. Выходы их соединяются тройником с трубкой, в трубке происходит измерение и всё это уходит в слив.

Просто, как кран с горячей и холодной водой.) Первые же опыты заставили отказаться от этой идеи. Оказалось, что при реакции образуется большое количество микро пузырьков а главное, что шаговые моторы работают дискретно, из-за чего точность была никакой.

Под дискретностью имеется в виду не шаг самого мотора, а то, что при открытии трубки под роликом происходит откат столбика жидкости назад, в результате чего невозможно дозировать жидкость перистальтикой точнее объема жидкости, заключенной в трубке между роликами.

Для точного дозирования нужен или шприцевой дозатор, что дорого, или использовать перистальтику с маленьким внутренним диаметром трубки и расстоянием между роликами. 

 

Пришел сливной насос и сейчас неспешно собираю макет устройства. Для проверки точности купил TM Multi-Standart. 

Читал, что точка перехода для BCG в соленой воде меняется. Попробую измерить pH в емкости с отходами.



#9 Dmitry_N

Dmitry_N

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • Cообщений: 126
  • Откуда:Барыбино

Отправлено 21 Апрель 2024 - 14:28

1713698643639.jpg 1713698643566.jpg 1713698643590.jpg 1713698643614.jpg



#10 Dmitry_N

Dmitry_N

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • Cообщений: 126
  • Откуда:Барыбино

Отправлено 21 Апрель 2024 - 14:29

Ключи мотора слива и миксера жлобские вышли. Придут мосфеты в sot23, переделаю.



#11 yury88

yury88

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • Cообщений: 14 558
  • Меня зовут:Юра
  • Откуда:Филиппины

Отправлено 23 Апрель 2024 - 13:21

  Юра, вряд ли я смогу помочь с WEB интерфейсами, малинами итп, так как, к моему стыду, ничего в этом не понимаю, но с удовольствием буду делиться мыслями и результатами опытов.

Мой девайс получается старомодным и геморойным. Будет здорово, если удастся сделать его современным и технологичным, как твои помпы.

 

  Моей изначальной идеей было сделать тестер проточным: всего два мотора, один качает воду с фиксированной скоростью, второй - кислоту с ускорением. Выходы их соединяются тройником с трубкой, в трубке происходит измерение и всё это уходит в слив.

Просто, как кран с горячей и холодной водой.) Первые же опыты заставили отказаться от этой идеи. Оказалось, что при реакции образуется большое количество микро пузырьков а главное, что шаговые моторы работают дискретно, из-за чего точность была никакой.

Под дискретностью имеется в виду не шаг самого мотора, а то, что при открытии трубки под роликом происходит откат столбика жидкости назад, в результате чего невозможно дозировать жидкость перистальтикой точнее объема жидкости, заключенной в трубке между роликами.

Для точного дозирования нужен или шприцевой дозатор, что дорого, или использовать перистальтику с маленьким внутренним диаметром трубки и расстоянием между роликами. 

 

Пришел сливной насос и сейчас неспешно собираю макет устройства. Для проверки точности купил TM Multi-Standart. 

Читал, что точка перехода для BCG в соленой воде меняется. Попробую измерить pH в емкости с отходами.

С такими девайсами самое трудное не UI, вот допустим он уже есть.
Тут другие совершенно проблемы которые к программированию вообще не относятся:
Девайс должен быть:
1)Компактный
2)Недорогой
3)Легкий в сборке
4)Лёгкий в обслуживании.

Тут первая проблема - я хочу маленькие перильстатики. Все готовые слишком крупные.
Из-за этого эти KH автотестеры вообще не вариант если у тебя нано аква т. к места нет.

Но фишка в том что в последнее время китайцы начали продавать миниатюрные шаговики с стандартными(!) металлическими редукторами N20
Их там много дизайнов, прямые и угловые, с передаточным числом до 100, т.е довольно мощные.

Вот если на это родить дизайн миниатюрной перильстатической головки, то можно будет создавать на их базе девайсы что до сих пор были просто немыслимы.

 

На Ali вообще хватает перильстатик размером всего несколько сантиметров, но они все на DC моторах, у меня все есть надежда что удастся подобрать совместимую и просто dc мотор на шаговик поменять.
Сделать работающий дизайн перильстатики не так просто.

 

Screenshot from 2024-04-23 14-19-28.png
https://a.aliexpress.com/_EIhGVKL


  • Dmitry_N это нравится

#12 yury88

yury88

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • Cообщений: 14 558
  • Меня зовут:Юра
  • Откуда:Филиппины

Отправлено 23 Апрель 2024 - 13:59

Вот кстати я попробую заказать эти помпы:
https://www.aliexpre...rom:#nav-review

 

Если к головке подойдёт один из этих N20 шаговиков -это будет чума, прощай все эти огромные коробки дозеров и привет сверхточным дозерам размером с пачку сигарет!
Screenshot from 2024-04-23 14-56-31.png Screenshot from 2024-04-23 14-56-53.png Screenshot from 2024-04-23 14-57-17.png


  • Sleepy это нравится

#13 Dmitry_N

Dmitry_N

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • Cообщений: 126
  • Откуда:Барыбино

Отправлено 23 Апрель 2024 - 14:06

У такасаго уже лет двадцать есть интересные серии пьезо микропомп, причем из химически стойких материалов: https://www.takasago...ric-micro-pumps

К сожалению, сейчас не реально их купить в РФ. Может у китайцев есть что-то похожее? 


  • Sleepy это нравится

#14 Dmitry_N

Dmitry_N

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • Cообщений: 126
  • Откуда:Барыбино

Отправлено 23 Апрель 2024 - 14:10

Вот кстати я попробую заказать эти помпы:
https://www.aliexpre...rom:#nav-review

 

Если к головке подойдёт один из этих N20 шаговиков -это будет чума, прощай все эти огромные коробки дозеров и привет сверхточным дозерам размером с пачку сигарет!
attachicon.gifScreenshot from 2024-04-23 14-56-31.pngattachicon.gifScreenshot from 2024-04-23 14-56-53.pngattachicon.gifScreenshot from 2024-04-23 14-57-17.png

Интересные. Тоже закажу.



#15 yury88

yury88

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • Cообщений: 14 558
  • Меня зовут:Юра
  • Откуда:Филиппины

Отправлено 23 Апрель 2024 - 14:14

У такасаго уже лет двадцать есть интересные серии пьезо микропомп, причем из химически стойких материалов: https://www.takasago...ric-micro-pumps

К сожалению, сейчас не реально их купить в РФ. Может у китайцев есть что-то похожее? 

Их нереально купить за норм ценник и не в РФ, потому даже нет смысла смотреть. Вот ты заморочишься и  достанешь за оверпрайс, а другие нет.

В итоге будет вундервафля только у тебя, а толку для сообщества ноль. Для DIY открытых проектов иногда лучше выбрать не "лучшее", но общедоступное решение.

И на самом деле есть товарищ что смог сделать DIY, но оно слишком сложно для повторения.
https://hackaday.io/...-inkjet-printer
Я его в личке спрашивал могут ли подобные помпы толкать "воздух" со стабильным рейтом(что бы обойти проблему дозирования щелочей и кислот), но он говорит производительность снижается от сопротивления.
 



#16 Dmitry_N

Dmitry_N

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • Cообщений: 126
  • Откуда:Барыбино

Отправлено 23 Апрель 2024 - 14:18

Согласен. Подумаем.



#17 Dmitry_N

Dmitry_N

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • Cообщений: 126
  • Откуда:Барыбино

Отправлено 23 Апрель 2024 - 21:45

Вот кстати я попробую заказать эти помпы:
https://www.aliexpre...rom:#nav-review

 

Если к головке подойдёт один из этих N20 шаговиков -это будет чума, прощай все эти огромные коробки дозеров и привет сверхточным дозерам размером с пачку сигарет!
attachicon.gifScreenshot from 2024-04-23 14-56-31.pngattachicon.gifScreenshot from 2024-04-23 14-56-53.pngattachicon.gifScreenshot from 2024-04-23 14-57-17.png

Заказал три. Для науки не жалко :biggrin: 

Можно и не переделывать их на шаговики а использовать как есть, считать время вместо шагов. Правда придется калибровать либо потоки двух помп либо сам результат по одной точке. Большой беды в этом нет.



#18 yury88

yury88

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • Cообщений: 14 558
  • Меня зовут:Юра
  • Откуда:Филиппины

Отправлено 24 Апрель 2024 - 00:15

Третья помпа кстати не особо нужна, вон Hydros Maven опустошает реактор с помощью компрессора. Это хорошее решение, мелких мембранных компрессоров хватает и производительность у них больше чем у перистальтики.

#19 FinnG

FinnG

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • Cообщений: 9 607
  • Меня зовут:Олег
  • Откуда:56.094705, 37.511387. Дмитровский р-н, дер. Сухарево

Отправлено 24 Апрель 2024 - 08:50

У такасаго уже лет двадцать есть интересные серии пьезо микропомп, причем из химически стойких материалов: https://www.takasago...ric-micro-pumps

К сожалению, сейчас не реально их купить в РФ. Может у китайцев есть что-то похожее? 

Есть, с запредельным ценником.

Takasago.jpg



#20 Dmitry_N

Dmitry_N

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • Cообщений: 126
  • Откуда:Барыбино

Отправлено 24 Апрель 2024 - 09:36

Ох. Ну это прям печаль!






Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 анонимных