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工業(yè)PH電極實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)及影響因素分析

  • 發(fā)布日期:2016-08-30      瀏覽次數(shù):1597
    • 工業(yè)PH電極實(shí)際應(yīng)用中的經(jīng)驗(yàn)
      迅速判斷工業(yè)PH電極是否良好:
      1.玻璃電極:與一支已知良好的參比電極配套與轉(zhuǎn)換器連接,以?xún)煞N標(biāo)準(zhǔn)緩沖液測(cè)試,分別讀出mV和pH,檢驗(yàn)是否為60mV/pH。
      2.參比電極:與另一支已知良好的參比電極配套與轉(zhuǎn)換器連接,待測(cè)電極接工作電子(注意兩電極必須為同類(lèi)參比系統(tǒng)),將兩電極同時(shí)浸入一種緩沖溶液,通過(guò)“調(diào)零”操作,轉(zhuǎn)換器上應(yīng)能讀出穩(wěn)定的0mV(pH7)。
      工業(yè)PH電極保護(hù):
      1.定期校正:電極在使用過(guò)程中應(yīng)定期校正,以確保測(cè)量值的準(zhǔn)確,同時(shí)通過(guò)狀態(tài)檢查可及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障,校正周期視應(yīng)用情況而定。玻璃電極不*是能斯特響應(yīng),用于校正的標(biāo)準(zhǔn)溶液pHS應(yīng)盡量靠近測(cè)量介質(zhì)pHX。
      2.定期活化:電極使用一段時(shí)期后,應(yīng)主動(dòng)拆下進(jìn)行活化,同時(shí)更換另一套電極使用,如此輪換使用可延長(zhǎng)壽命,更換周期應(yīng)低于老化周期1~2個(gè)月。
      3.長(zhǎng)期浸泡會(huì)由于玻璃膜中可溶部分溶解而導(dǎo)致玻璃膜氫功能減退,因此如果玻璃電極長(zhǎng)期不用,以洗凈后干燥保存為好。
      4.對(duì)于已老化或中毒后經(jīng)活化處理的電極,不要再用于介質(zhì)環(huán)境較差、檢測(cè)要求較高的工藝條件,可改用于水介質(zhì)的pH檢測(cè),這樣能使電極得到充分利用并延長(zhǎng)其使用壽命。當(dāng)電極靈敏度低于25mV/pH時(shí),則不宜繼續(xù)使用。
       
      影響工業(yè)PH電極使用的原因分析
      一、溫度因素
      1、溫度對(duì)玻璃電極的影響
      1).由原電池電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式可以看出,電極電位與溶液溫度成正比。在電極標(biāo)定使用溫度范圍內(nèi),一般可以通過(guò)溫度電極(pt100或pt1000)在轉(zhuǎn)換器反饋電路中加以補(bǔ)償。
      2).玻璃電極有很高的內(nèi)阻(工業(yè)用玻璃電極電阻一般小于500MΩ),其大小不僅與玻璃膜的成分和厚度有關(guān),同時(shí)與溫度有關(guān)(成指數(shù)關(guān)系,溫度每降低10℃,阻值約增大1倍)。
      3).高溫下會(huì)促使敏感玻璃膜表面水化層中的可溶部分溶解,影響電極電位,導(dǎo)致電極老化。其老化周期取決于介質(zhì)成分及溫度,相同介質(zhì)中,假設(shè)25℃下活性周期為100%,80℃下則為20%,而120℃下僅有5%。
      2、溫度對(duì)參比電極的影響
      1).在環(huán)境溫度較高的情況下,流式可充式參比電極內(nèi)部(充滿(mǎn)飽和KCl溶液)常會(huì)有KCl結(jié)晶析出,造成參比電極液接電位不穩(wěn)定;同時(shí),結(jié)晶可能堵塞電極底部陶瓷塞,致使電解液不能滲出到測(cè)量溶液中而阻斷電通路。
      2).甘汞電極易受溫度變化影響,應(yīng)避免應(yīng)用于高溫或溫度波動(dòng)較大的介質(zhì),而銀-氯化銀電極工作溫度可以高得多,具有較高的穩(wěn)定性。
       
      二、流式參比電極微滲壓的影響
      參比電極底部的陶瓷塞在電通路上產(chǎn)生一個(gè)中間阻抗,當(dāng)此阻抗大于0.1MΩ時(shí),會(huì)導(dǎo)致參比電極電位不穩(wěn)定或漂移。非常污濁的介質(zhì)污染電極表面,會(huì)阻塞陶瓷塞。  
      對(duì)于流式參比電極,電通道的形成依靠電極內(nèi)電解液的微滲壓,使電解液滲入測(cè)量溶液。當(dāng)介質(zhì)壓力或濃度較高以及補(bǔ)液通道不暢,或有氣泡存在等情況時(shí),都可能阻礙電解液的外滲,增大電通路中間阻抗,如果介質(zhì)反滲入電極,則污染鹽橋,甚至可能與電解液或內(nèi)電極發(fā)生化學(xué)反應(yīng)(例如:AgCl+硫化物→Ag2S)而使電極中毒。
       
      三、溶液酸堿度對(duì)電極的影響
      玻璃電極在pH2~pH9以外不具備良好的線性關(guān)系,在強(qiáng)酸性溶液中易形成大量水合氫離子H3+O,使到達(dá)電極表面的H+數(shù)目相對(duì)減少,pH值增大。在強(qiáng)堿介質(zhì)中的Na+也會(huì)參加溶液中的H+與電極水化層上的H+的交換過(guò)程,導(dǎo)致玻璃電極電位升高,pH值偏低。
      另外,在強(qiáng)氧化性介質(zhì)中,敏感玻璃膜中堿性物質(zhì)(主要為一價(jià)陽(yáng)離子)損失,使水化層受到破壞,會(huì)引起電極中毒。可選用抗酸性電極,其制造過(guò)程中采用的特殊工藝措施(特別的添加離子配方),增強(qiáng)了玻璃膜抗酸中毒能力,同時(shí)其電極零電位對(duì)應(yīng)pH0=2,從而使酸性范圍內(nèi)的線性得到校正。
       
      三、敏感玻璃膜的活性
      當(dāng)玻璃電極內(nèi)溶液pH值與外溶液pH值相等時(shí),玻璃膜兩邊電位差應(yīng)為零,但實(shí)際上存在一不對(duì)稱(chēng)電位Ea,其大小與玻璃的組成、厚度及制作條件有關(guān)。將玻璃電極在蒸餾水或酸性溶液(0.1N稀鹽酸)中浸泡24h后,玻璃膜表面會(huì)形成一層水化層,從而使Ea大大降低,此時(shí)電極處于活性狀態(tài)。相對(duì)應(yīng)的,稱(chēng)Ea較大時(shí)為電極老化。為了使測(cè)量準(zhǔn)確,工業(yè)PH電極使用前應(yīng)活化,使用中也必須定期活化。
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