Почему нельзя измерить электропроводность электролита простым мультиметром?

[Дмитрий Зарекин 0]

Ребята, недавно обнаружил, что далеко не все гальваники знают, почему нельзя измерить электропроводность электролита простым мультиметром. Зачем для измерения электропроводности использовать такой хитрый прибор, как кондуктометр? Ведь электропроводность обратно пропорциональна сопротивлению, а сопротивление можно измерить мультиметром рублей за 200, в то время как цена на нормальный кондуктометр начинается от 1000$.

 

Так зачем же нужны эти хитрые кондуктометры, когда есть обычные мультиметры?

Считайте этот пост загадкой.

[stallker 3]

а сопротивление можно измерить мультиметром рублей за 200

 Не будет ли точнее вычислить, имея напряжение и ток рабочей ванны?

[Дмитрий Зарекин 0]

Не будет ли точнее вычислить, имея напряжение и ток рабочей ванны?

Как в этом случае отделить сопротивление электролита от сопротивления токоподводов, включая контактное сопротивление? Может быть у Вас 50% тока теряется на нагрев окисленных контактов?

[stallker 3]

Может быть у Вас 50% тока теряется на нагрев окисленных контактов?

 Потери на токопроводе так же просчитываются при расчете напряжения блока питания замерами.

  Потеря на окисленных контактах недопустима, получим бракованный осадок.

 

Как в этом случае отделить сопротивление электролита от сопротивления токоподводов

 Что мешает сделать замер напряжения на катоде и аноде после токопроводов и контактов?

[Дмитрий Зарекин 0]

Эти потери так же просчитываются при расчете напряжения блока питания замерами.

Во-первых, в нормальных блоках питания рабочее напряжение на рассчитывается, а показывается самим блоком. Во-вторых, как эти потери рассчитать, если они носят случайный характер: контакт нагрелся, окисление усилилось, сопротивление увеличилось.

 

Что мешает сделать замер напряжения на катоде и аноде после токопроводов и контактов?

Можно замерить. Но, как тут выделить сопротивление границы фаз металл/электролит?

[stallker 3]

Но, как тут выделить сопротивление границы фаз металл/электролит?

 Не понял смысл насчет фаз.

 Если это шлам или некая пассивация на аноде, то замер можно сделать на разном токе, когда он осыпается.

[Дмитрий Зарекин 0]

Не понял смысл насчет фаз.

Суть работы любого мультиметра - определение взаимосвязи между напряжением, силой тока и сопротивлением на основе закона Ома.

Если в нашей цепи металл контактирует с металлом, в этом месте имеется разность потенциалов, обусловленная контактным сопротивлением и вносящая погрешность в определение общего сопротивления цепи.

Если металл контактирует с электролитом, в месте контакта также имеется разность потенциалов.

 

Если это шлам или некая пассивация на аноде, то замер можно сделать на разном токе, когда он осыпается.

Разность потенциалов на границе металл/электролит возникает всегда и везде.

[Дмитрий Зарекин 0]

Неужели здесь больше нет гальваников кроме Сталкера? Нас здесь 2236 пользователей. Будут ли еще версии?

 

Ведь электропроводность электролита для гальваника - такое же базовое понятие, как аспирин для врача-терапевта. Или все измеряют электропроводность мультиметрами?

[stallker 3]

Разность потенциалов на границе металл/электролит возникает всегда и везде.

С графитовым электродом не?

[Леша 5]

Так зачем же нужны эти хитрые кондуктометры, когда есть обычные мультиметры?

Кондуктометр меряет переменным током частотой около 1 кГц, напряжением порядка 100 мВ, чтоб электролит не греть.

Но у мультиметра с функцией измерения емкости конденсатора на соответсвующих клеммах также переменка, и, в теории, показания емкости конденсатора на мультиметре будут пропорциональны проводимости электролита (сам не пробовал - есть обычный бытовой TDS китаец за 10 долларов - меряет одинаково с Ханной - грязную промывку от чистой, деминерализированную воду от водопроводной итд.. оба отличают вполне уверенно).

З.Ы. Нечетко понимаю смысл покупать на среднестатистическую гальванику кондуктометр за 1000у.е.

[Дмитрий Зарекин 0]

С графитовым электродом не?

Тут мне надо было написать более четко: не просто металл/электролит, а проводник первого рода (электронная проводимость) / проводник второго рода (ионная проводимость). Таким образом, с графитом - не.

 

Леша, так можно ли мерить электропроводность электролита мультиметром или нет?

 

Ребята, повторюсь, это загадка. Т. е. удовольствие должен доставлять сам процесс разгадывания, вне зависимости от результата.

[Леша 5]

так можно ли мерить электропроводность электролита мультиметром или нет?

В режиме измерения емкости конденсатора (если он реализован на мультиметре) думаю можно. Может как-нибудь соберусь попробую. Естественно, придется строить график калибровки по нескольким растворам с известной проводимостью.

Тестером в режиме определения просто сопротвления, вобщем-то тоже можно, но покажет бред - заниженную проводимость, возможно с дрейфом показаний. Хотя пробита ли футеровка металлической ванны или нет достаточно надежно получится определить и обычным простеньким мультиметром.

[Дмитрий Зарекин 0]

Хотя пробита ли футеровка металлической ванны или нет достаточно надежно получится определить и обычным простеньким мультиметром.

Электропроводность электролита и сопротивление изоляции (а также сопротивление футеровки) - это разные показатели, измеряемые разными методами и для разных целей.

Электропроводность электролита - это базовый показатель, определяющий рассеивающую способность. Если состав электролита нормальный, но РС упала за счет загрязнения тяжелыми металлами, продуктами разложения блескообразователей и др., если аналитическими методами методами определить такие загрязнения проблематично (особенно если их природа и источник неизвестны), то только измерение электропроводности как основного параметра РС позволит понять, что во всем виноват состав электролита, а не электрика или руки технолога.

 

Тестером в режиме определения просто сопротвления, вобщем-то тоже можно, но покажет бред

Эти ягоды есть можно, только отравитесь. Так можно или нет?

 

В режиме измерения емкости конденсатора (если он реализован на мультиметре) думаю можно.

Давайте параллельно рассмотрим альтернативный путь поиска разгадки (к теме измерения емкости потом вернемся). Когда мы измеряем какие-либо электрические характеристики электролита (а точнее, сочетания электрод/электролит), почему-то всегда применяется так называемый вспомогательный электрод. Зачем такие сложности?

[Дмитрий Зарекин 0]

Кондуктометр меряет переменным током частотой около 1 кГц, напряжением порядка 100 мВ, чтоб электролит не греть.

Хороший кондуктометр должен иметь несколько частот измерения. Однако сделать постоянную частоту гораздо проще и дешевле. А главное - внимание на этот аспект обращают далеко не все.

Такое маленькое напряжение выбрано не для того, чтобы избежать нагрева. При кислом цинковании с небольшой загрузкой напряжение на ванне будет примерно 3В. Однако, нагрев электролита во время процесса едва ли можно определить градусником.

[lobonic 8]

 

Хотя пробита ли футеровка металлической ванны или нет достаточно надежно получится определить и обычным простеньким мультиметром.

Электропроводность электролита и сопротивление изоляции (а также сопротивление футеровки) - это разные показатели, измеряемые разными методами и для разных целей.

Электропроводность электролита - это базовый показатель, определяющий рассеивающую способность. Если состав электролита нормальный, но РС упала за счет загрязнения тяжелыми металлами, продуктами разложения блескообразователей и др., если аналитическими методами методами определить такие загрязнения проблематично (особенно если их природа и источник неизвестны), то только измерение электропроводности как основного параметра РС позволит понять, что во всем виноват состав электролита, а не электрика или руки технолога.

 

Тестером в режиме определения просто сопротвления, вобщем-то тоже можно, но покажет бред

Эти ягоды есть можно, только отравитесь. Так можно или нет?

 

В режиме измерения емкости конденсатора (если он реализован на мультиметре) думаю можно.

Давайте параллельно рассмотрим альтернативный путь поиска разгадки (к теме измерения емкости потом вернемся). Когда мы измеряем какие-либо электрические характеристики электролита (а точнее, сочетания электрод/электролит), почему-то всегда применяется так называемый вспомогательный электрод. Зачем такие сложности?

 

потому что потенциал  электрода второго рода стабильный за соответствующих условий. 

ЗЫ: Дмитрий вы задали загадку при условиях что электролит тестируется в лабораторных условиях?(а то вижу хотят электропроводность измерять в рабочей ванне под нагрузкой)

[lobonic 8]

Давайте параллельно рассмотрим альтернативный путь поиска разгадки (к теме измерения емкости потом вернемся). Когда мы измеряем какие-либо электрические характеристики электролита (а точнее, сочетания электрод/электролит), почему-то всегда применяется так называемый вспомогательный электрод. Зачем такие сложности?

 

хм, а что есть намётки на ИСЭ электролитные??

[lobonic 8]

Ребята, недавно обнаружил, что далеко не все гальваники знают, почему нельзя измерить электропроводность электролита простым мультиметром. Зачем для измерения электропроводности использовать такой хитрый прибор, как кондуктометр? Ведь электропроводность обратно пропорциональна сопротивлению, а сопротивление можно измерить мультиметром рублей за 200, в то время как цена на нормальный кондуктометр начинается от 1000$.

 

Так зачем же нужны эти хитрые кондуктометры, когда есть обычные мультиметры?

Считайте этот пост загадкой.

Кондуктометр не такой уж "хитрый" прибор, главное правильно нанести платиновую чернь на электроды (купить готовые) и откалибровать на высокоомном потенциометре по хлориду калия

ЗЫ: у мультиметра щупы хз из чего , но точно не из черни и точно не выдерживаются расстояния между электродами......

[Дмитрий Зарекин 0]

хм, а что есть намётки на ИСЭ электролитные??

Здесь я не понял. Можно перефразировать?

 

Кондуктометр не такой уж "хитрый" прибор, главное правильно нанести платиновую чернь на электроды (купить готовые) и откалибровать на высокоомном потенциометре по хлориду калия

Возможно. Но, загадка не в том, насколько хитер кондуктометр, а в том, можно ли его заменить мультиметром.

 

ЗЫ: у мультиметра щупы хз из чего , но точно не из черни

Да. И что?

 

и точно не выдерживаются расстояния между электродами......

Да, это важный момент. Ведь название "электропроводность электролита" - сокращенно-обиходное. Полное название "удельная электропроводность электролита". Общая электропроводность электролита никого не интересует. Т. к. измеряемая величина - удельная, важно не только расстояние между электродами, но и геометрия объема, в котором ведется измерение (постоянная ячейки).

Но, поскольку удельность - не основная фишка загадки, давайте пока закроем глаза на этот аспект. Или давайте считать, что электролит находится в трубе, у которой длина гораздо больше диаметра, а замеры производятся на торцах трубы.

[Дмитрий Зарекин 0]

потому что потенциал  электрода второго рода стабильный за соответствующих условий.

за каких условий? соответствующих кому/чему? что такое потенциал электрода второго рода (я знаю только потенциал границы эл-д 1-го рода / эл-д 2-го рода)?

 

ЗЫ: Дмитрий вы задали загадку при условиях что электролит тестируется в лабораторных условиях?(а то вижу хотят электропроводность измерять в рабочей ванне под нагрузкой)

Это тоже важный момент.

Ребята, электропроводность электролита - это свойство именно электролита, а не системы электролит+ванна+анод+катод+источник тока+начальник цеха. ЭЭ не зависит от того, куда электролит налит, и что мы в электролит окунули. Если мы отольем электролит из ванны в стакан, ЭЭ не изменится. Поэтому совсем не обязательно измерять ЭЭ именно на работающей ванне. ЭЭ мы можем измерять в любых условиях, дающих правильный результат.

[Леша 5]

 

Тестером в режиме определения просто сопротвления, вобщем-то тоже можно, но покажет бред

Эти ягоды есть можно, только отравитесь. Так можно или нет?

В режиме измерения сопротивления, просто смотав ручки щупов изолентой для фиксации расстояния - нет, нельзя.

Но принципиально измерение электропроводимости с применением постоянного тока возможно. Это несколько усложняет конструкцию ячейки до 4-х электродной, требует источника питания + мультиметр придется переключить в режим измерения напряжения(мВ).

А относительно контроля электролита, так электропроводимость показатель гибридный и аддитивный - не выйдет четко определить по нему почему в растворе слабокислого цинкования упала РС - загрязнения есть или просто хлорида калия мало.

З.Ы. Раз уж коснулись электролитов цинкования - при весьма скромной нагрузке 0,3А/л (подвески, напряжение до 3В) в свое время нагрели ванну до 45-48С, система эжекторного перемешивания, правда, также помогала (особенность, о которой производитель предпочел умолчать, вместо того, чтобы предостеречь - насос греет электролит).

[stallker 3]

ЭЭ не зависит от того, куда электролит налит, и что мы в электролит окунули.

 ЭЭ будет так же зависеть от сечения и длины или расстояния анод катод.

системы электролит+ванна+анод+катод+источник тока+начальник цеха.

 Если сделать три замера с уменьшенным и увеличенным расстоянием в два раза, ток выравниваем напряжением б.п.

при условии геометрии ванны и анод катода  не вносящих существенных изменения в сечение электролита, а только на расстояние

или же длину эл. возможно ли такими замерами рассчитать ЭЭ?

[Дмитрий Зарекин 0]

В режиме измерения сопротивления, просто смотав ручки щупов изолентой для фиксации расстояния - нет, нельзя.

Я именно такой способ и подразумевал изначально. Почему так нельзя?

 

Но принципиально измерение электропроводимости с применением постоянного тока возможно. Это несколько усложняет конструкцию ячейки до 4-х электродной, требует источника питания + мультиметр придется переключить в режим измерения напряжения(мВ).

Можно здесь подробнее?

 

электропроводимость показатель гибридный и аддитивный

Это как?

 

не выйдет четко определить по нему почему в растворе слабокислого цинкования упала РС - загрязнения есть или просто хлорида калия мало.

Конечно, сначала нужно определить основной состав. Но, если состав нормальный,а РС упала, самый прямой путь - измерить электропроводность. Осоебнно актуально для твердого хромирования.

 

 

З.Ы. Раз уж коснулись электролитов цинкования - при весьма скромной нагрузке 0,3А/л (подвески, напряжение до 3В) в свое время нагрели ванну до 45-48С, система эжекторного перемешивания, правда, также помогала (особенность, о которой производитель предпочел умолчать, вместо того, чтобы предостеречь - насос греет электролит).

Странное явление. Либо перемешивание просто бешенное, либо что-то не так с насосом. Здесь я имел ввиду, что всгда можно подобрать такой режим работы и такую загрузку ванны, при которых потери на нагрев будут пренебрежимо малы.

 

ЭЭ будет так же зависеть от сечения и длины или расстояния анод катод.

Я уже писал, что говоря "электропроводность электролита", мы подразумеваем "удельная электропроводность электролита".

 

Если сделать три замера с уменьшенным...

Думаю, так нельзя. Ваш вопрос связан с моментом, можно ли вообще измерять электропроводность постоянным током. Этот момент скоро прояснит Леша.

[Леша 5]

Нельзя из-за поляризационных ошибок - потенциал на электродах сформирует двойной электрический слой, по сути конденсатор... а мерить сопротивление конденсатора постоянным током - дело гиблое. Могут (в зависимости от состава электролита, материала электродов и приложеного напряжения) запуститься и процессы электролиза. Т.е. падение напряжения на ячейке будет складываться из падения напряжения в электролите (именно эту часть нам желательно замерить) и падения напряжения в прикатодной и прианодной пленке. Переменный ток, особенно с электродами из платиновой черни (у них с зависимостью от частоты вроде попроще) эти моменты нивелирует.

О четырехэлектродной схеме подробнее есть у Робинсон.Стокс. Растворы электролитов. Глава 5. Параграф: Измерение электропроводности при помощи постоянного тока.

Вкратце - в ячейке два задающих электрода по краям, к ним подведен ток внешнего источника. Внутри - два измерительных электрода второго рода - между ними измеряется падение напряжения в электролите. Параллельно ячейке - шунт, для сравнения падения напряжения на нем и на измерительных электродах в электролите (можно конечно и силу тока считать, но зачем).

 

Что до металлических примесей, применительно не к электролиту хромирования, то у меня все же есть сомнения, что добавление в электролит никелирования 100-200 мг/л меди или цинка существенно повлияет на удельную электропроводность. То же и с органикой - как отличить "полезную" органику от "вредной" - ведь по многим добавкам диапазон рабочих концентраций достаточно широк...

[Дмитрий Зарекин 0]

Нельзя из-за поляризационных ошибок - потенциал на электродах сформирует двойной электрический слой, по сути конденсатор...

Да, в этом разгадка. Если открыть любой учебник по электрохимии, книжка начнется с рассказов про двойной электрический слой, электродный потенциал и поляризацию.

Только не потенциал формирует двойной слой, а наоборот: двойной слой формирует потенциал.

 

В целом, тема раскрыта, но давайте еще поиграем:

 

Переменный ток, особенно с электродами из платиновой черни (у них с зависимостью от частоты вроде попроще) эти моменты нивелирует.

Что особенного в электродах из платиновой черни? Что у них с зависимостью от частоты? Коль скоро мы пришли к переменному току, чем определяется нижняя и верхняя граница частот?

 

Что до металлических примесей, применительно не к электролиту хромирования, то у меня все же есть сомнения, что добавление в электролит никелирования 100-200 мг/л меди или цинка существенно повлияет на удельную электропроводность.

И что? Разве я писал, что на электропроводность любых электролитов влияют любые примеси тяжелых металлов в любых концентрациях?

Если Ваш электролит никелирования работает нормально при данной примеси, так работайте.

 

То же и с органикой - как отличить "полезную" органику от "вредной" - ведь по многим добавкам диапазон рабочих концентраций достаточно широк...

Отличить можно только по результатам: если результат плохой и виновата органика (и это установленный факт), значит виноватый - вреден. Также с теоретической точки зрения любая органика, любые блескообразующие добавки являются загрязнением любого электролита (ром и виски - это грязный спирт).

Поднимая тему загрязнений органикой, я хотел сказать другое. Часто, особенно при использовании дешевых блескообразующих добавок электролит загрязняется продуктами разложения органики до такой степени, что перестает нормально функционировать. Причем, сколько всего получается продуктов, каков их состав и природа - не знает даже разработчик блескообразователей. В этом и есть основная разница между дешевыми и дорогими добавками. По такому же принципу новый фольцваген с функциональной точки зрения не отличается от нового фиата ничем. Отличия будут видны через 5 лет.

Таким образом, часто определить органические загрязнения аналитическим путем невозможно. Но можно замерить электропроводность. Этот показатель характеризует РС. И, если РС упала, значит причина брака - в электролите, а не в чем-то еще.

[stallker 3]

Надоело чистить катодную штангу. Есть идея сделать напайки в местах контакта.

Какой металл или сплав будет оптимальным?

Что бы потери на контакт были минимальны и устойчивый к брызгам электролита?