無論是工業(yè)PH計電極還是實驗室用的PH配的電極,某些介質(zhì)不是隨意一支電極就可以測量的,隨意選擇電極會導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)確甚至損壞電極。
現(xiàn)在市面上使用的PH計電極,其測量端都是玻璃球泡,球泡表面可以說是一個玻璃膜構(gòu)成。玻璃膜是由具有氫功能的鋰玻璃溶融吹制而成,一般呈球形,大部分電極均使用常規(guī)的敏感玻璃膜,但也有用于高溫強堿介質(zhì)的敏感玻璃膜,高溫強酸介質(zhì)的敏感玻璃膜,高溫蒸氣消毒(130℃)的敏感玻璃膜,以及低電阻敏感玻璃膜(用于純水測定)等,應(yīng)區(qū)別不同情況選用。
電極桿的材質(zhì)也有多種材質(zhì),比如:
1.塑料。塑料桿不易折斷,在強堿溶液及部分介質(zhì)中易受腐蝕,使用溫度一般<80℃。
2.玻璃。玻璃桿使用溫度要高一些,除氫氟酸溶液外一般,不受腐蝕,但易破損。
3.不銹鋼等其他材質(zhì),這些材質(zhì)根據(jù)不同的介質(zhì)的不同工況制作出來的,在這就不作詳細(xì)介紹了。
接下來是參比系統(tǒng)的選擇,比如:
GEL填充:低維護(hù),不能重新填充,可帶壓測量,zui高使用溫度90℃。
KCL填充:常用,高溫應(yīng)用,低電導(dǎo)率介質(zhì)pH值測量。
U型:常用,溫度zui高80℃,pH值0-12。
HT型:高溫,溫度zui高130℃,或pH值>12。
C型:含氟介質(zhì),zui高500mg/l。
TT型:低溫,-30℃- 30℃
zui后是.參比系統(tǒng)膜片的選擇,比如:
陶瓷膜片:干凈水,游泳池水。
TEFLON:廢水處理,比較臟的介質(zhì),含油介質(zhì),流動或高速流動的介質(zhì)。
玻璃纖維:與陶瓷膜片性能相近,塑桿電極的標(biāo)配。
所以在測了一種介質(zhì)時,應(yīng)該注意,如下
1、水質(zhì)是否含腐蝕物質(zhì),大約濃度;如含氫氟酸就需要選配的抗HF酸的電極;
2、溫度,如高溫必須選擇相應(yīng)的高溫電極。
3、污染物,電極的沾污也是經(jīng)常遇到的另一個問題。
參比電極底部的陶瓷塞在電通路上產(chǎn)生一個中間阻抗,當(dāng)此阻抗大于0.1MΩ時,會導(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,在電極敏感膜上沾附上某些物質(zhì),例如,油類、瀝青、膠體物質(zhì)、懸浮物及固體結(jié)塊等,會阻塞陶瓷塞,均會引起電極響應(yīng)遲鈍,甚至使電極失效。
一種辦法是在測量池前面安裝過濾分離設(shè)備,將樣品液流中可能沾污電極的物質(zhì)分離去,然后進(jìn)入測量池測量。
還有一種zui簡單和可靠的方法,是定期進(jìn)行的清洗,具體期限應(yīng)根據(jù)被測介質(zhì)的液體情況及測試的精度要求綜合考慮,一般為一周至幾周,也可用熱水和家用洗滌劑清洗;油性或堿性污物可用有機溶劑(如酒精)或稀鹽酸溶液清洗;若污染較重,可用軟毛刷刷洗或用濾紙條擦拭。對于非流式電極,可將電極置于80℃電解液中,直至電解液變涼,同時也可用二支電極進(jìn)行交換使用,換下的電極進(jìn)行清洗和活化,更可延長電極壽命。
若僅是參比電極內(nèi)電解液污染,則更換電解液;非流式電極或內(nèi)電極中毒,則需更換電極。
PH計電極中毒的原因
對于流式參比電極,電通道的形成依靠電極內(nèi)電解液的微滲壓,使電解液滲入測量溶液。當(dāng)介質(zhì)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(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。
在強氧化性介質(zhì)中,敏感玻璃膜中堿性物質(zhì)(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(yīng)pH0=2,從而使酸性范圍內(nèi)的線性得到校正。
玻璃電極在pH2~pH9以外不具備良好的線性關(guān)系,在強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)目相對減少,pH值增大。在強堿介質(zhì)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(dǎo)致玻璃電極電位升高,pH值偏低。
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