Jump to content

    

Как измерить содержание спирта в жидкости? а пороще говоря градус водки?

Ну, ЯМР круче, если уж на то пошло. Я Вам достаточно практичный способ предложил. Но нет предела полёту фантазии... Лёгких путей не ищем?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Нет, почему же, я вам премного благодарен! Буду пробовать, но на случай проблем с механикой, рассматриваю чтото еще. ЯМР в размере большого маркера, не сделаешь - он здоровый получится все равно. Да и от батарейки питать надо. Так шта, либо плотность, либо спектр, либо совместить плотность и спектр плюс температура разумеется!

Share this post


Link to post
Share on other sites
Два светодиода, один 3300nm, один референсный. 3300 - поглощает этанол.

Измеряем референсное излучение и 3300nm и получаем ориентир количества этанола.

 

Фигня! :) Это поглощение от колебаний OH-группы, которая есть, как у этанола, так и у воды. Небольшая разница есть, но из-за того, что пики поглощения в этом месте очень широки, то при наложении эту разницу не разглядеть. Тем более, что вода сольвотирует спирт - при этом эффекты поглощения в значительной степени усредняются.

 

Вот на эту работу взгляните (хотя бы на картинки):

The_Infrared_Absorption_Spectra_of_Mixtures_of_Alcohol_and_Water.pdf

Share this post


Link to post
Share on other sites

Глядел, завтра отпишусь - с телефона пишу и спать хочется

 

Сори, читал не то, название практически такое же было. Прочитал - печальбеда, все смешалось в доме Обломовых, спирт, вода, все 3300 поглощает... Остается плотность, ну еще переломление.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Сори, читал не то, название практически такое же было. Прочитал - печальбеда, все смешалось в доме Обломовых, спирт, вода, все 3300 поглощает... Остается плотность, ну еще переломление.

 

Если не на 3300, а в других в местах разницу искать, то кое-что еще можно разглядеть, но все равно тяжко - вот другая статья, где авторы вроде бы рапортуют об удаче, но уж больно она сомнительна (спектры высокого разрешения + суперматобработка):

Elucidation_of_Species_in_Alcohol_Water_Mixtures_Using_Near_IR_Spectroscopy_and_Multivariate_Statistics.pdf

Share this post


Link to post
Share on other sites

Спасибо, почитаю.

Есть еще материалы по тому как народ по скорости распространения звуковой волны (ультразвука) измерял, но там свои проблемы. Завтра ссылки выложу, вдруг кому интересно.

Спокойной ночи!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Измерение спектров поглощения для контроля крепости практически неприменимо - точности не хватит + всякие примеси влияют - http://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/jres/048/...8n4p281_A1b.pdf.

 

Измерение разности давлений только на первый взгляд кажется простым. Там возникает целая масса самых разных проблем. Начиная с самого датчика - как правило он не рассчитан на работу в среде агрессивных примесей. А стандартные примеси в спирте бывают такими, что пластик растворяется (не шутка!). Соответственно нужна передаточная среда, мембраны, устранение пузырей, контроль дифференциальности.... В общем головная боль изрядная.

 

Поплавок конечно не слишком технологичен, но наиболее прост. Кстати, это вовсе не обязательно поплавок - он может быть и грузиком на ниточке который теряет часть веса при погружении в спирт. Самая простая схема - поплавок (в смысле - тело с фиксированным объемом) с удельным весом чуть больше 1 (плотности воды) привязанный на тонкой ниточке к весам (ну или иному датчику силы).

Термометр можно сделать и отдельно.

Share this post


Link to post
Share on other sites
ЯМР в размере большого маркера, не сделаешь
Очень мне хотелось, в свое время, сделать такую штуку: чтобы сунул в любой раствор - и весь состав тебе проанализировало...

Я думаю, с редкоземельным магнитом вполне в диаметр маркера вместить можно, например так:

post-70919-1428476457_thumb.png

При этом катушка может быть весьма миниатюрной. Но важно так подобрать форму полюсных наконечников, чтобы поле в объеме катушки было максимально равномерным. (Тут на форуме есть коллеги, владеющие софтом магнитного моделирования, может быть смогут расчитать.)

 

Неудобство лишь в том, что жидкость должна заполнять внутренность катушки. Этанол не агрессивен, с ним тут нет проблемы, а вот в случае произвольной среды могли бы быть сложности.

 

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
(Тут на форуме есть коллеги, владеющие софтом магнитного моделирования, может быть смогут расчитать.)

Рассчитать - это хорошо, но мало чем поможет. Реальная неоднородность всё равно будет зависеть от экземпляра магнита, качества материала наконечников, обработки и прочих нюансов. По-хорошему, это поле надо промерять зондом и составлять карту. Для миниатюрных конструкций сделать это сложнее многократно.

Share this post


Link to post
Share on other sites

http://spincore.com/products/Magnets/NMR-P...t-Magnets.shtml

Самый маленький 3.2 кг :-)))

 

 

https://str.llnl.gov/June10/pdfs/6.10.3.pdf

 

 

Кто с ЯМР сладо знаком, наверное будет полезно:

https://www.cis.rit.edu/htbooks/nmr/inside.htm

 

http://kuchem.kyoto-u.ac.jp/bun/indiv/takezo/opencorenmr/

Share this post


Link to post
Share on other sites
http://spincore.com/products/Magnets/NMR-P...t-Magnets.shtml

Самый маленький 3.2 кг :-)))

0.6Тесла? - так это почти что ферритовый магнит...

У него такой размер за 10 мм катушку и прецизионную однородность поля.

Но в данной-то задаче спектр высокого разрешения же не нужен, как выше упоминали.

Я вообще разберу мелкий коллекторник от вибратора для мобил и вместо ротора вставлю катушку :)

Сомневаюсь, что там вообще какая-нибудь "однородность" может быть, но интересно, что получится.

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Очень мне хотелось, в свое время, сделать такую штуку: чтобы сунул в любой раствор - и весь состав тебе проанализировало...

Э, как вы широко губу раскатали! :) Химических веществ неисчислимо много, а уж многокомпонентных смесей даже из пары веществ можно очень много понаделать. В то время как разного рода датчики, даже в лучшем случае, дают лишь двухмерную зависимость одного параметра от другого. Редко трехмерную. Т.е. размерность пространства данных несоизменимо мало по сравнению с размерностью пространства решений, что делает такую задачу в ОБЩЕМ случае неразрешимой, но в частных случаях (обычно чистых веществ и простых смесей) такого рода методы распознавания работают.

 

Неудобство лишь в том, что жидкость должна заполнять внутренность катушки. Этанол не агрессивен, с ним тут нет проблемы, а вот в случае произвольной среды могли бы быть сложности.

Обычно в ЯМР-спектроскопии используют кварцевые ампулы (из плавленного кварца). Их ни одна зараза не разъедает, кроме плавиковой кислоты. Выглядят, как тонкие стеклянные пробирки с пласмассовой пробкой. Внешний диаметр около 5 мм, а длина больше 100 мм. Но до верха раствор все равно не наливают, а только где-то на высоту 20 мм.

 

Фирменные ампулы очень дорогие, но самоделку можно сделать из любой кварцевой трубки, запав ее с одного конца. Только кварц высокоплавкий, говорят, тут водородное пламя нужно. Но, вероятно, можно не запаивать, а чем-то заткнуть.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Фирменные ампулы очень дорогие, но самоделку можно сделать из любой кварцевой трубки,

Они потому дорогие, что делаются из синтетического кварца - нет парамагнитных примесей. Из SiH4, который разлагается (окисляется) на внутренней поверхности грязной трубки.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Они потому дорогие, что делаются из синтетического кварца - нет парамагнитных примесей. Из SiH4, который разлагается (окисляется) на внутренней поверхности грязной трубки.

 

Думаю, что дело не в кварце - спекать силикагель вовсе недорого :). Насколько я в курсе, там дело в другом - требуется повсюду выдержать одинаковую толщину стенки. Дело в том, что эта ампула в приборе ... вращается! Она и длинная такая только потому, что на ее верхнуюю часть надевают крыльчатку (на вид пенопластовую), она и внутри магнита на воздушной подушке висит. Магнит большой-пребольшой, а в его верхней части труба, в которую образец с ампулой помещается. Только сперва "пылесос" включают, который снизу вверх дует. Сверху ампулу в пенопластовой юбке вставляют - она так и застывает в воздушном потоке, одновременно вращаясь вокруг своей оси. Потом поток воздуха ослабляют и ампула погружается в ту трубу глубже во внутрь магнита - больше ее уже не видно, но говорят, что она там продолжает по-прежнему вращаться.

 

Для спектра высокого разрешения вращение ампулы обязательно (но причину сходу не вспомню), заодно дующий воздух не дает этой ампуле нагреваться (возможно, это ей грозит). А вот неодинаковая толщина стенок при вращении приводит к какому-то искажению сигнала (вроде бы дополнительное расщепление или утолщение). Я только знаю, что у каждого ЯМРщика есть своя любимая ампула :), выбранная среди прочих опытным путем, как дающая наиболее хороший спектр.

 

Нам же всех этих передосторожностей не надо! И вращать ампулу тоже не надо. Да и вообще, первый ЯМР снимали у воды в магнитном поле Земли! То бишь, даже магнита не было. Хотя магнитное поле Земли отличается особенно высокой однородностью.

Релаксометр в магнитном поле Земли был одним из первых в мире (Ю.С. Чернышев), а когерентный сильнопольный релаксометр был создан В.И. Чижиком впервые в СССР (до этого в г.Казани в 1958 г. был изготовлен лишь некогерентный вариант прибора). Впервые в СССР в 1953 г. получен сигнал ЯМР в земном поле и начата работа по созданию приборов различного целевого назначения. В 1958 г. был создан оригинальный квантовый генератор, работающий в магнитном поле Земли на частоте квантовых переходов ядер водорода воды.

http://www.phys.spbu.ru/departments/chairs/kvmag

(линк за давностью лет уже не работает)

А пока на этом же сайте нашла это: Оборудование: 3. импульсный протонный релаксометр в магнитном поле Земли (частота 2 кГц);

 

P.S. Да я бы тоже на магнитное поле Земли поставила, 2 КГц ШИМом сгенерила и встроенным АЦП эффект измерила. :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this