智能化氰根(CN一)测定仪

　　一、前言

　　对于食品中有毒物质的检测是十分重要的工作，对食品、谷物中的毒性物如黄曲霉素、亚硝安、残余氯、氰化物等的测定多系化学方法，而这些方法操作麻烦、工作量大，耗时长、精度低、检出下限高，对于食品工业生产过程起不到“眼睛”的作用。本仪器以8098单片机为核心，采用电化学分析方法，建立了离子浓度(氰根CN^-)自动测定系统。本仪器不仅能测定对人体有剧毒作用的氰化物，还可直接测定许多场合下溶液中的PH值或离子浓度。

　　二、仪器组成

　　利用8098单片机组成的智能化氰根(CN^-)测定仪基本结构如图1示。

　　本仪器由离子选择性电极组成的测量电池半导体温度传感器AD59O、阻抗变换及放大电路、8098单片机、显示/键盘、微型打印机等组成。

　　离子选择性电极是一种利用选择性薄膜对特定离子产生选择性响应来测量溶液中离子浓度的电极。为了进行测试，还需要一个参比电极，其产生的电位不受测试溶液组成变化的影响。由离子选择电极及参比电极组成的测量电池可测定被测溶液中离子浓度，半导体温度传感器用于测量被测溶液温度。由于离子选择电极输出阻抗很大(可达1050)，为了准确测量，仪器输人阻抗要很大，故选用ICL7650运放组成阻抗变换及放大电路。8098单片机对模拟输人量E(电势差)及T(绝对温度)进行采集，经数据处理后显示出被测溶液的离子浓度，并由微型打印机打印结果。

　　三、仪器设计原理及测盘电路

　　仪器是根据Nernst反应方程式设计的。由离子选择性电极和参比电极组成的测量电池，其电池电动势Ex与离子活度叽之间的关系是:

　　式中Ex是电极系统产生的电动势;Ex是电极系统的截矩电位，R为气体常数(8，3144lj/mol.k);T为溶液绝对温度;F为法拉第常数(96487e/mol);n为离子价数;式中正号对应阳离子，负号对应阴离子;为离子活度。

　　为了提高测量精度，本仪器采用两步法工作.第一次.先测定标准溶液的浓度，此时

　　第二次，洗净电极，插入被测溶液(设两种溶液置干同一环境下)，则

　　本仪器就是根据式((5)设计的。

　　测出溶液浓度P式或PH)后，若要测量离子活度，根据前述

　　采用查表法实现P_x到a_x的转换。

　　温度测量电路如图2示。选用半导体温度传感器AD590。AD590的输出电流与被测温度的关系为:

　　式中，为绝对温度。

　　为了实现温度的精确测量，我们选用T型I/V转换器来实现电流/电压转换，其输出为