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工業PH電極實際使用經驗及影響因素分析

  • 發布日期:2016-08-30      瀏覽次數:658
    • 工業PH電極實際應用中的經驗
      迅速判斷工業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換器連接,以兩種標準緩沖液測試,分別讀出mV和pH,檢驗是否為60mV/pH。
      2.參比電極:與另一支已知良好的參比電極配套與轉換器連接,待測電極接工作電子(注意兩電極必須為同類參比系統),將兩電極同時浸入一種緩沖溶液,通過“調零”操作,轉換器上應能讀出穩定的0mV(pH7)。
      工業PH電極保護:
      1.定期校正:電極在使用過程中應定期校正,以確保測量值的準確,同時通過狀態檢查可及時發現故障,校正周期視應用情況而定。玻璃電極不完全是能斯特響應,用于校正的標準溶液pHS應盡量靠近測量介質pHX。
      2.定期活化:電極使用一段時期后,應主動拆下進行活化,同時更換另一套電極使用,如此輪換使用可延長壽命,更換周期應低于老化周期1~2個月。
      3.長期浸泡會由于玻璃膜中可溶部分溶解而導致玻璃膜氫功能減退,因此如果玻璃電極長期不用,以洗凈后干燥保存為好。
      4.對于已老化或中毒后經活化處理的電極,不要再用于介質環境較差、檢測要求較高的工藝條件,可改用于水介質的pH檢測,這樣能使電極得到充分利用并延長其使用壽命。當電極靈敏度低于25mV/pH時,則不宜繼續使用。
       
      影響工業PH電極使用的原因分析
      一、溫度因素
      1、溫度對玻璃電極的影響
      1).由原電池電動勢表達式可以看出,電極電位與溶液溫度成正比。在電極標定使用溫度范圍內,一般可以通過溫度電極(pt100或pt1000)在轉換器反饋電路中加以補償。
      2).玻璃電極有很高的內阻(工業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,同時與溫度有關(成指數關系,溫度每降低10℃,阻值約增大1倍)。
      3).高溫下會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,導致電極老化。其老化周期取決于介質成分及溫度,相同介質中,假設25℃下活性周期為100%,80℃下則為20%,而120℃下僅有5%。
      2、溫度對參比電極的影響
      1).在環境溫度較高的情況下,流式可充式參比電極內部(充滿飽和KCl溶液)常會有KCl結晶析出,造成參比電極液接電位不穩定;同時,結晶可能堵塞電極底部陶瓷塞,致使電解液不能滲出到測量溶液中而阻斷電通路。
      2).甘汞電極易受溫度變化影響,應避免應用于高溫或溫度波動較大的介質,而銀-氯化銀電極工作溫度可以高得多,具有較高的穩定性。
       
      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生一個中間阻抗,當此阻抗大于0.1MΩ時,會導致參比電極電位不穩定或漂移。非常污濁的介質污染電極表面,會阻塞陶瓷塞?! ?/div>
      對于流式參比電極,電通道的形成依靠電極內電解液的微滲壓,使電解液滲入測量溶液。當介質壓力或濃度較高以及補液通道不暢,或有氣泡存在等情況時,都可能阻礙電解液的外滲,增大電通路中間阻抗,如果介質反滲入電極,則污染鹽橋,甚至可能與電解液或內電極發生化學反應(例如:AgCl+硫化物→Ag2S)而使電極中毒。
       
      三、溶液酸堿度對電極的影響
      玻璃電極在pH2~pH9以外不具備良好的線性關系,在強酸性溶液中易形成大量水合氫離子H3+O,使到達電極表面的H+數目相對減少,pH值增大。在強堿介質中的Na+也會參加溶液中的H+與電極水化層上的H+的交換過程,導致玻璃電極電位升高,pH值偏低。
      另外,在強氧化性介質中,敏感玻璃膜中堿性物質(主要為一價陽離子)損失,使水化層受到破壞,會引起電極中毒??蛇x用抗酸性電極,其制造過程中采用的特殊工藝措施(特別的添加離子配方),增強了玻璃膜抗酸中毒能力,同時其電極零電位對應pH0=2,從而使酸性范圍內的線性得到校正。
       
      三、敏感玻璃膜的活性
      當玻璃電極內溶液pH值與外溶液pH值相等時,玻璃膜兩邊電位差應為零,但實際上存在一不對稱電位Ea,其大小與玻璃的組成、厚度及制作條件有關。將玻璃電極在蒸餾水或酸性溶液(0.1N稀鹽酸)中浸泡24h后,玻璃膜表面會形成一層水化層,從而使Ea大大降低,此時電極處于活性狀態。相對應的,稱Ea較大時為電極老化。為了使測量準確,工業PH電極使用前應活化,使用中也必須定期活化。
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