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產(chǎn)品時(shí)間:2024-03-19
簡(jiǎn)要描述:
安徽天康PH計(jì),是指用來(lái)測(cè)定溶液酸堿度值的儀器。pH計(jì)是利用原電池的原理工作的,原電池的兩個(gè)電極間的電動(dòng)勢(shì)依據(jù)能斯特定律,既與電極的自身屬性有關(guān),還與溶液里的氫離子濃度有關(guān)。原電池的電動(dòng)勢(shì)和氫離子濃度之間存在對(duì)應(yīng)關(guān)系,氫離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)即為pH值。pH計(jì)是一種常見(jiàn)的分析儀器,廣泛應(yīng)用在農(nóng)業(yè)、環(huán)保和工業(yè)等領(lǐng)域。土壤pH值是土壤重要的基本性質(zhì)之一。在pH測(cè)定過(guò)程中應(yīng)考慮待測(cè)溶液溫度及離子強(qiáng)度等因素。
安徽天康集團(tuán)生產(chǎn)銷售各種規(guī)格熱電阻、熱電偶、雙金屬溫度計(jì)、溫度變送器、壓力表、壓力變送器、磁翻板液位計(jì)、超聲波液位計(jì)、液位變送器、雷達(dá)物位計(jì)、儀表管閥件、溫度、壓力、流量、液位現(xiàn)場(chǎng)等系列儀器儀表產(chǎn)品;電纜有:電力電纜、高溫電纜、耐油電纜、防腐電纜、硅橡膠電纜、行車電纜、橡套電纜、防水電纜、變頻電纜、控制電纜、計(jì)算機(jī)電纜、交聯(lián)電力電纜、鋼芯鋁絞線、阻燃電纜、伴熱電纜、鐵路信號(hào)電纜、防火電纜、船用電纜、補(bǔ)償導(dǎo)線、補(bǔ)償電纜、電纜橋架等系列電線電纜等。歡迎新老客戶合作共贏!
PH計(jì) 分為一體式和分體式
安徽天康PH計(jì)是指用來(lái)測(cè)定溶液酸堿度值的儀器。pH計(jì)是利用原電池的原理工作的,原電池的兩個(gè)電極間的電動(dòng)勢(shì)依據(jù)能斯特定律,既與電極的自身屬性有關(guān),還與溶液里的氫離子濃度有關(guān)。原電池的電動(dòng)勢(shì)和氫離子濃度之間存在對(duì)應(yīng)關(guān)系,氫離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)即為pH值。pH計(jì)是一種常見(jiàn)的分析儀器,廣泛應(yīng)用在農(nóng)業(yè)、環(huán)保和工業(yè)等領(lǐng)域。土壤pH值是土壤重要的基本性質(zhì)之一。在pH測(cè)定過(guò)程中應(yīng)考慮待測(cè)溶液溫度及離子強(qiáng)度等因素。
pH計(jì)外文名pH meter
測(cè)量范圍:0-14pH
型 號(hào):MT-5000
供電電壓:AC220V
輸 出:4-20ma、RS485等信號(hào)
廣泛應(yīng)用:環(huán)保、污水處理、科研、制藥
耐溫等級(jí):0-130攝氏度
外形尺寸:96*96*150mm
開(kāi)孔尺寸:91*91mm
重 量:1.5kg
原理:
安徽天康PH計(jì)什么是pH?pH是拉丁文“Pondus hydrogenii"一詞的縮寫(xiě)(Pondus=壓強(qiáng)、壓力hydrogenium=氫),用來(lái)量度物質(zhì)中氫離子的活性。這一活性直接關(guān)系到水溶液的酸性、中性和堿性。水在化學(xué)上是中性的,但不是沒(méi)有離子,即使化學(xué)純水也有微量被離解:嚴(yán)格地講,在與水分子水合作用以前,氫核不是以自由態(tài)存在。
H2O+ H2O=H3O+ + OHˉ,由于水合氫離子(H3O+)的濃度是與氫離子(H+)濃度等同看待,上式可以簡(jiǎn)化成下述常用的形式:
H2O=H+ + OHˉ
此處正的氫離子,人們?cè)诨瘜W(xué)中表示為“H+離子"或“氫核"。水合氫核表示為“水合氫離子"。負(fù)的氫氧根離子稱為“氫氧化物離子"。
利用質(zhì)量作用定律,對(duì)于純水的離解可以找到一平衡常數(shù)加以表示:
K=H3O+×OH-————H2O
由于水只有極少量被離解,因此水的質(zhì)量摩爾濃度實(shí)際為一常數(shù),并且有平衡常數(shù)K可求出水的離子積KW。
KW=K×H2O KW= H3O+·OH-=10-7·10-7=10-14mol/l(25℃)
也就是說(shuō)對(duì)于一升純水在25℃時(shí)存在10-7摩爾H3O+離子和10-7摩爾OHˉ離子。
在中性溶液中,氫離子H+和氫氧根離子OHˉ的濃度都是10-7mol/l。如:
假如有過(guò)量的氫離子H+,則溶液呈酸性。酸是能使水溶液中的氫離子H+游離的物質(zhì)。同樣,如果使OHˉ離子游離,那么溶液就是堿性的。所以,給出H+值就足以表示溶液的特性,呈酸性還是堿性,為了免于用此分子濃度負(fù)冥指數(shù)進(jìn)行運(yùn)算,生物學(xué)家澤倫森(Soernsen)在1909年建議將此不便使用的數(shù)值用對(duì)數(shù)代替,并定義為“pH值"。數(shù)學(xué)上定義pH值為氫離子濃度的常用對(duì)數(shù)負(fù)值。即pH=-log[H+]。
因此,pH值是離子濃度以10為底的對(duì)數(shù)的負(fù)數(shù):
改變50m3的水的pH值,從pH2到pH3需要500L漂白劑。然而,從pH6到pH7只需要50L的漂白劑。測(cè)量pH值的方法很多,主要有化學(xué)分析法、試紙法、電位法?,F(xiàn)主要介紹電位法測(cè)得pH值。
電位分析法所用的電極被稱為原電池。原電池是一個(gè)系統(tǒng),它的作用是使化學(xué)反應(yīng)能量轉(zhuǎn)成為電能。此電池的電壓被稱為電動(dòng)勢(shì)(EMF)。此電動(dòng)勢(shì)(EMF)由二個(gè)半電池構(gòu)成,其中一個(gè)半電池稱作指示電極,它的電位與特定的離子活度有關(guān),如H+;另一個(gè)半電池為參比半電池,通常稱作參比電極,它一般是測(cè)量溶液相通,并且與測(cè)量?jī)x表相連。
例如,一支電極由一根插在含有銀離子的鹽溶液中的一根銀導(dǎo)線制成,在導(dǎo)線和溶液的界面處,由于金屬和鹽溶液二種物相中銀離子的不同活度,形成離子的充電過(guò)程,并形成一定的電位差。失去電子的銀離子進(jìn)溶液。當(dāng)沒(méi)有施加外電流進(jìn)行反充電,也就是說(shuō)沒(méi)有電流的話,這一過(guò)程最終會(huì)達(dá)到一個(gè)平衡。在這種平衡狀態(tài)下存在的電壓被稱為半電池電位或電極電位。這種(如上所述)由金屬和含有此金屬離子的溶液組成的電極被稱為第一類電極。
此電位的測(cè)量是相對(duì)一個(gè)電位與鹽溶液的成分無(wú)關(guān)的參比電極進(jìn)行的。這種具有獨(dú)立電位的參比電極也被稱為第二電極。對(duì)于此類電極,金屬導(dǎo)線都是覆蓋一層此種金屬的微溶性鹽(如:Ag/Agcl),并且插入含有此種金屬鹽陰離子的電解質(zhì)溶液中。此時(shí)半電池電位或電極電位的大小取決于此種陰離子的活度。
此二種電極之間的電壓遵循能斯特(NERNST)公式:
能斯特公式
式中:E—電位
E0—電極的標(biāo)準(zhǔn)電壓
R—?dú)怏w常數(shù)(8.31439焦耳/摩爾和℃)
T—開(kāi)氏絕對(duì)溫度(例:20℃相當(dāng)于(273.15+20)293.15開(kāi)爾文)
F—法拉第常數(shù)(96493庫(kù)化/當(dāng)量)
n—被測(cè)離子的化合價(jià)(銀=1,氫=1)
ln(aMe)—離子活度aMe的對(duì)數(shù)
標(biāo)準(zhǔn)氫電極是所有電位測(cè)量的參比點(diǎn)。標(biāo)準(zhǔn)氫電極是一根鉑絲,用電解的方法鍍(涂覆)上氯化鉑,并且在四周充入氫氣(固定壓力為1013hpa)構(gòu)成的。
將此電極浸入在25℃時(shí)H3O+離子含量為1mol/l溶液中便形成電化學(xué)中所有電位測(cè)量所參照的半電池電位或電極電位。其中氫電極作為參比電極在實(shí)踐中很難實(shí)現(xiàn),于是使用第二類電極做為參比電極。其中常用的便是銀/氯化銀電極。該電極通過(guò)溶解的AgCl對(duì)于氯離子濃度的變化起反應(yīng)。
此參比電極的電極電位通過(guò)飽和的kcl貯池(如:3mol/l kcl)來(lái)實(shí)現(xiàn)恒定。液體或凝膠形式的電解質(zhì)溶液通過(guò)隔膜與被測(cè)溶液相連通。
利用上述的電極組合—銀電極和Ag/AgCl參比電極可以測(cè)量膠片沖洗液中的銀離子含量。也可以將銀電極換成鉑或金電極進(jìn)行氧化還原電位的測(cè)量。例如:某種金屬離子的氧化階段。
常用的pH指示電極是玻璃電極。它是一支端部吹成泡狀的對(duì)于pH敏感的玻璃膜的玻璃。管內(nèi)充填有含飽和AgCl的3mol/l kcl緩沖溶液,pH值為7。存在于玻璃膜二面的反映pH值的電位差用Ag/AgCl傳導(dǎo)系統(tǒng),
如第二電極,導(dǎo)出。pH復(fù)合電極和pH固態(tài)電極,此電位差遵循能斯特公式:
能斯特公式
將E0、R、T(298.15K即25℃)等數(shù)值代入上式既得:
E=59.16mv/25℃ per pH (式中已將ln(H3O+)轉(zhuǎn)化為pH)
式中R和F為常數(shù),n為化合價(jià),每種離子都有其固定的值。對(duì)于氫離子來(lái)講n=1。溫度“T"做為變量,在能斯特公式中起很大作用。隨著溫度的上升,電位值將隨之增大。
對(duì)于每1℃的溫度變大,將引起電位0.2mv/per pH變化。用pH值來(lái)表示則每1℃第1pH變化0.0033pH值。這也就是說(shuō):對(duì)于20~30℃之間和7pH左右的測(cè)量不需要對(duì)溫度變化進(jìn)行補(bǔ)償;而對(duì)于溫度>30℃或<20℃和ph值>8或6的應(yīng)用場(chǎng)合則必須對(duì)溫度變化進(jìn)行補(bǔ)償。
工業(yè)pH計(jì),是一種常用的工業(yè)儀器設(shè)備,主要用來(lái)精密測(cè)量液體介質(zhì)的酸堿度值。以及安裝、清洗、抗干擾等等問(wèn)題的考慮
分類:
人們根據(jù)生產(chǎn)與生活的需要,科學(xué)地研究生產(chǎn)了許多型號(hào)的酸度計(jì):
按測(cè)量精度:可分0.2級(jí)、0.1級(jí)、0.01級(jí)或更高精度。
按儀器體積:分為筆式(迷你型)、便攜式、臺(tái)式還有在線連續(xù)監(jiān)控測(cè)量的在線式。
根據(jù)使用的要求:筆式(迷你型)與便攜式pH酸堿度計(jì)一般是檢測(cè)人員帶到現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)使用。
選擇pH酸堿度計(jì)的精度級(jí)別是根據(jù)用戶測(cè)量所需的精度決定,而后根據(jù)用戶方便使用而選擇各式形狀的pH計(jì)。
按便攜性分的,分為:便攜式pH計(jì),臺(tái)式pH計(jì)和筆式pH計(jì)。
按用途分為:實(shí)驗(yàn)室用pH計(jì),工業(yè)在線pH計(jì)等。
按*程度分為經(jīng)濟(jì)型pH計(jì),智能型pH計(jì),精密型pH計(jì)或分為指針式pH計(jì),數(shù)顯式pH計(jì)。
筆式pH計(jì),一般制成單一量程,測(cè)量范圍狹窄,為專用簡(jiǎn)便儀器。
便攜式和臺(tái)式pH計(jì)測(cè)量范圍較廣,常用儀器,不同點(diǎn)是便攜式采用直流供電,可攜帶到現(xiàn)場(chǎng)。實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)測(cè)量范圍廣、功能多、測(cè)量精度高。
工業(yè)用pH計(jì)的特點(diǎn)是要求穩(wěn)定性好、工作可靠,有一定的測(cè)量精度、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng),具有模擬里量輸出、數(shù)字通訊、上下限報(bào)警和控制功能等。
級(jí)別精準(zhǔn)度:
酸度計(jì)的級(jí)別和儀器的準(zhǔn)確度是不同的兩個(gè)概念,儀器級(jí)別與其準(zhǔn)確度并不*一致。酸度計(jì)的級(jí)別是按其指示器(簡(jiǎn)稱電計(jì))的分度值(分辨率或最小顯示值)表示的,例如:分度為0.1pH的儀器稱為0.1級(jí)儀器;最小顯示值為0.001pH的儀器稱為0.001級(jí)儀器,等等。而儀器的準(zhǔn)確度是電計(jì)與電極配套測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)溶液的綜合誤差,它不僅與電計(jì)有關(guān),而且與玻璃電極和參比電極更有關(guān)。從實(shí)際使用要求出發(fā),電計(jì)的分度值為0.1~0.001pH,如果有必要的話,依當(dāng)前的科技水平,*可以制作出更精密的電計(jì)。但是,由于結(jié)構(gòu)和制造等方面的原因,常用電極的性能還不能達(dá)到*理想的程度。
玻璃電極的重復(fù)性誤差和參比電極的溶液接界電勢(shì)穩(wěn)定性都不優(yōu)于0.01pH。因此,電計(jì)的分辨率再高,儀器測(cè)試準(zhǔn)確度都難優(yōu)于0.01pH。但是,選擇高分辨率的儀器可以最大限度地克服或消除電計(jì)對(duì)測(cè)試誤差的影響。由于要使電計(jì)達(dá)到滿意的精度已不成問(wèn)題,所以都在儀器的智能化,人性化,可靠性,操作簡(jiǎn)便以及性價(jià)比等方面不斷創(chuàng)新和提高。酸度計(jì)的級(jí)別與其測(cè)試準(zhǔn)確度的關(guān)系在酸度計(jì)國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程(JJG119-84)中規(guī)定如下:
PH酸度計(jì)儀器的級(jí)別0.2級(jí)、0.1級(jí)、0.02級(jí)、0.01級(jí)、0.001級(jí)
分度值或最小顯示值(pH)0.2、0.1、0.02、0.01、0.001
電計(jì)示值誤差(pH)±0.1、±0.05、±0.01、±0.01、±0.002
配套測(cè)試示值總誤差(pH)±0.2、±0.1、±0.02、±0.02、±0.01
注:配套測(cè)試時(shí)的測(cè)試范圍應(yīng)控制在pH3~pH10內(nèi)。從上表可以看出,對(duì)于0.01級(jí)以下的酸度計(jì),示值總誤差數(shù)值等于其級(jí)別,對(duì)于0.01級(jí)的酸度計(jì),示值總誤差為0.02pH,對(duì)于0.001級(jí)酸度計(jì),其示值總誤差也只能達(dá)到±0.01pH,而且此時(shí)需要使用一級(jí)pH標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)才能得到保證。(注意:pH國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)分一級(jí)和二級(jí)兩種,一般酸度計(jì)常用的是二級(jí)pH標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。)
水分測(cè)定隨著科學(xué)研究的發(fā)展和生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步水分的定量分析已被列為各類物質(zhì)理化分析的基本項(xiàng)目之一,作為各類物質(zhì)的一項(xiàng)重要的質(zhì)量指標(biāo)。
根據(jù)不同形式試樣中的不同水分含量提出了測(cè)定水分的不同要求。水分測(cè)定可以是工業(yè)生產(chǎn)的控制分析,也可是工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量簽定;可以從成噸計(jì)的產(chǎn)品中測(cè)定含水量等等。
電極使用:
1.玻璃電極插座應(yīng)保持干燥、清潔,嚴(yán)禁接觸酸霧、鹽霧等有害氣體,嚴(yán)禁沾上水溶液,保證儀器的高輸入阻抗。
2.不進(jìn)行測(cè)量時(shí),應(yīng)將輸入短路,以免損壞儀器
3.新電極或久置不用的電極在使用前,必須在蒸餾水中浸泡數(shù)小時(shí)。使電極不對(duì)稱電位降低達(dá)到穩(wěn)定,降低電極內(nèi)阻。
4.測(cè)量時(shí),電極球泡應(yīng)全部浸入被測(cè)溶液中。
5.使用時(shí),應(yīng)使內(nèi)參比電極浸在內(nèi)參比溶液中,不要讓內(nèi)參比溶液倒向電極帽一端,使內(nèi)參比懸空。
6.使用時(shí),應(yīng)拔去參比電極電解液加液口的橡皮塞,以使參比電解液(鹽橋)借重力作用維持一定流速滲透并與被測(cè)溶液相通。否則,會(huì)造成讀數(shù)漂移。
pH測(cè)量一定要標(biāo)定校準(zhǔn)嗎?
pH測(cè)量通常有比色法(pH試紙或比色皿)和電極法二種。比色法當(dāng)然不要標(biāo)定,而電極法就一定要標(biāo)定,因?yàn)殡姌O法pH測(cè)量就是將未知溶液與已知pHs值的標(biāo)準(zhǔn)溶液在測(cè)量電池中作用比較測(cè)定,這是電極法pH測(cè)量的“操作定義"所決定的。
pH計(jì)因電計(jì)設(shè)計(jì)的不同而類型很多,其操作步驟各有不同,因而pH計(jì)的操作應(yīng)嚴(yán)格按照其使用說(shuō)明書(shū)正確進(jìn)行。在具體操作中,校準(zhǔn)是pH計(jì)使用操作中的一重要步驟。表1的數(shù)據(jù)是精度為0.01級(jí)、經(jīng)過(guò)計(jì)量檢定合格的pH計(jì)在未校準(zhǔn)時(shí)與校準(zhǔn)后的測(cè)量值,從中可以看出校準(zhǔn)的重要性。
盡管pH計(jì)種類很多,但其校準(zhǔn)方法均采用兩點(diǎn)校準(zhǔn)法,即選擇兩種標(biāo)準(zhǔn)緩沖液:一種是pH7標(biāo)準(zhǔn)緩沖液,第二種是pH9標(biāo)準(zhǔn)緩沖液或pH4標(biāo)準(zhǔn)緩沖液。先用pH7標(biāo)準(zhǔn)緩沖液對(duì)電計(jì)進(jìn)行定位,再根據(jù)待測(cè)溶液的酸堿性選擇第二種標(biāo)準(zhǔn)緩沖液。如果待測(cè)溶液呈酸性,則選用pH4標(biāo)準(zhǔn)緩沖液;如果待測(cè)溶液呈堿性,則選用pH9標(biāo)準(zhǔn)緩沖液。若是手動(dòng)調(diào)節(jié)的pH計(jì),應(yīng)在兩種標(biāo)準(zhǔn)緩沖液之間反復(fù)操作幾次,直至不需再調(diào)節(jié)其零點(diǎn)和定位(斜率)旋鈕,pH計(jì)即可準(zhǔn)確顯示兩種標(biāo)準(zhǔn)緩沖液pH值。則校準(zhǔn)過(guò)程結(jié)束。此后,在測(cè)量過(guò)程中零點(diǎn)和定位旋鈕就不應(yīng)再動(dòng)。若是智能式pH計(jì),則不需反復(fù)調(diào)節(jié),因?yàn)槠鋬?nèi)部已貯存幾種標(biāo)準(zhǔn)緩沖液的pH值可供選擇、而且可以自動(dòng)識(shí)別并自動(dòng)校準(zhǔn)。但要注意標(biāo)準(zhǔn)緩沖液選擇及其配制的準(zhǔn)確性。智能式0.01級(jí)pH計(jì)一般內(nèi)存有三至五種標(biāo)準(zhǔn)緩沖液pH值,如科立龍公司的KL-016型pH計(jì)等。
其次,在校準(zhǔn)前應(yīng)特別注意待測(cè)溶液的溫度。以便正確選擇標(biāo)準(zhǔn)緩沖液,并調(diào)節(jié)電計(jì)面板上的溫度補(bǔ)償旋鈕,使其與待測(cè)溶液的溫度一致。不同的溫度下,標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的pH值是不一樣的。
校準(zhǔn)工作結(jié)束后,對(duì)使用頻繁的pH計(jì)一般在48小時(shí)內(nèi)儀器不需再次定標(biāo)。如遇到下列情況之一,儀器則需要重新標(biāo)定:
(1)溶液溫度與定標(biāo)溫度有較大的差異時(shí)
(2)電極在空氣中暴露過(guò)久,如半小時(shí)以上時(shí)
(3)定位或斜率調(diào)節(jié)器被誤動(dòng)
(4)測(cè)量過(guò)酸(pH<2)或過(guò)堿(ph>12)的溶液后
(5)換過(guò)電極后
(6)當(dāng)所測(cè)溶液的pH值不在兩點(diǎn)定標(biāo)時(shí)所選溶液的中間,且距7pH又較遠(yuǎn)時(shí)。
1.測(cè)量時(shí)應(yīng)按說(shuō)明書(shū)規(guī)定的時(shí)間周期對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。
2.校準(zhǔn)時(shí)應(yīng)注意:
標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液溫度盡量與被測(cè)溶液溫度接近。
定位標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液應(yīng)盡量接近被測(cè)溶液的pH值?;騼牲c(diǎn)標(biāo)定時(shí),應(yīng)盡量使被測(cè)溶液的pH值在兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的區(qū)間內(nèi)。校準(zhǔn)后,應(yīng)將浸入標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的電極用水特別沖洗,因?yàn)榫彌_溶液的緩沖作用,帶入被測(cè)溶液后,造成測(cè)量誤差。
3.記錄被測(cè)溶液的pH值時(shí)應(yīng)同時(shí)記錄被測(cè)溶液的溫度值,因?yàn)殡x開(kāi)溫度值,pH值幾乎毫無(wú)意義。盡管大多數(shù)pH計(jì)都具有溫度補(bǔ)償功能,但僅僅是補(bǔ)償電極的響應(yīng)而已,也就是說(shuō)只是半補(bǔ)償,而沒(méi)有同時(shí)對(duì)被測(cè)溶液進(jìn)行溫度補(bǔ)償,即,全補(bǔ)償。
避免反應(yīng):
如何避免被測(cè)溶液與鹽橋成分反應(yīng)?
總之,不能使鹽橋溶液中的成分與被測(cè)溶液發(fā)生沉淀、氧化還原反應(yīng)等現(xiàn)象,不然會(huì)干擾電動(dòng)勢(shì)測(cè)定。如雙液接參比電極在測(cè)Cl濃度中的應(yīng)用。
關(guān)于pH計(jì)的常見(jiàn)信號(hào)顯示儀表 ProtEX RT6820......模擬信號(hào)輸入型/積算型顯示儀表輸入信號(hào) 4~20mA, Loop-Power回路供電電壓降幅 2.8V, (帶背光時(shí)5.8V)支持線性的、平方根的或可編程的數(shù)學(xué)運(yùn)算Loop-Power回路供電 或 DC供電背光可選 ProtEX RT6830.....脈沖信號(hào)輸入型/積算型顯示儀表電池供電, DC供電, 或輸出回路供電電池供電, DC供電, 或輸出回路供電 背光可選 ProtEX_Lite PD663 防爆型回路供電過(guò)程顯示儀表輸入信號(hào) 4~20mA電壓降幅 1.7V, (帶背光時(shí)4.9V)3-1/2+LCDS數(shù)字,0.6"高回路供電背光可選快捷的四鍵編程問(wèn)題。
pH計(jì)廣泛用于凈水、自來(lái)水、生活用水及各種液體的酸堿度測(cè)試。pH值在7.0為中性,7.0以下為酸性,7.0以上為堿性。
保養(yǎng):
1.pH玻璃電極的貯存
短期:貯存在pH=4的緩沖溶液中;
長(zhǎng)期:貯存在pH=7的緩沖溶液中。
2.pH玻璃電極的清洗
玻璃電極球泡受污染可能使電極響應(yīng)時(shí)間加長(zhǎng)??捎肅Cl4或皂液揩去污物,然后浸入蒸餾水一晝夜后繼續(xù)使用。污染嚴(yán)重時(shí),可用5%HF溶液浸10~20分鐘,立即用水沖洗干凈,然后浸入0.1N HCl溶液一晝夜后繼續(xù)使用。
3.玻璃電極老化的處理
玻璃電極的老化與膠層結(jié)構(gòu)漸進(jìn)變化有關(guān)。舊電極響應(yīng)遲緩,膜電阻高,斜率低。用氫氟酸浸蝕掉外層膠層,經(jīng)常能改善電極性能。若能用此法定期清除內(nèi)外層膠層,則電極的壽命幾乎是無(wú)限的。
4.參比電極的貯存
5.參比電極的再生
參比電極發(fā)生的問(wèn)題絕大多數(shù)是由液接界堵塞引起的,可用下列方法解決:
(1) 浸泡液接界
(2) 氨浸泡:當(dāng)液接界被氯化銀堵塞時(shí)可用濃氨水浸除。具體方法是將電極內(nèi)充洗凈,液放空后浸入氨水中10~20分鐘,但不要讓氨水進(jìn)入電極內(nèi)部。取出電極用蒸餾水洗凈,重新加入內(nèi)充液后繼續(xù)使用
(3) 真空方法:將軟管套住參比電極液接界,使用水流吸氣泵,抽吸部分內(nèi)充液穿過(guò)液接界,除去機(jī)械堵塞物
(4) 煮沸液接界:銀-氯化銀參比電極的液接界浸入沸水中10~20秒。注意,下一次煮沸前,應(yīng)將電極冷卻到室溫
(5) 當(dāng)以上方法均無(wú)效時(shí),可采用砂紙研磨的機(jī)械方法去除堵塞。此法可能會(huì)使研磨下的砂粒塞入液接界
維護(hù):
實(shí)驗(yàn)室使用的電極都是復(fù)合電極,其優(yōu)點(diǎn)是使用方便,不受氧化性或還原性物質(zhì)的影響,且平衡速度較快。使用時(shí),將電極加液口上所套的橡膠套和下端的橡皮套全取下。下面就把電極的使用與維護(hù)簡(jiǎn)單作一介紹:
1.復(fù)合電極不用時(shí)。切忌用洗滌液或其他吸水性試劑浸洗。
2.使用前,檢查玻璃電極前端的球泡。正常情況下,電極應(yīng)該透明而無(wú)裂紋;球泡內(nèi)要充滿溶液,不能有氣泡存在。
3.測(cè)量濃度較大的溶液時(shí),盡量縮短測(cè)量時(shí)間,用后仔細(xì)清洗,防止被測(cè)液粘附在電極上而污染電極。
4.清洗電極后,不要用濾紙擦拭玻璃膜,而應(yīng)用濾紙吸干, 避免損壞玻璃薄膜、防止交叉污染,影響測(cè)量精度。
5.測(cè)量中注意電極的銀—氯化銀內(nèi)參比電極應(yīng)浸入到球泡內(nèi)氯化物緩沖溶液中,避免電計(jì)顯示部分出現(xiàn)數(shù)字亂跳現(xiàn)象。使用時(shí),注意將電極輕輕甩幾下。
6.電極不能用于強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或其他腐蝕性溶液。
?、穱?yán)禁在脫水性介質(zhì)如無(wú)水乙醇、重鉻酸鉀等中使用。
1.pH玻璃電極的貯存
短期:貯存在pH=4的緩沖溶液中;長(zhǎng)期:貯存在pH=7的緩沖溶液中。
2.pH玻璃電極的清洗
安裝維護(hù):
pH計(jì)的安裝方式有流通式和浸入式兩種。
污水處理廠一般選用的是浸入式安裝,如該污水處理廠的pH計(jì)安裝在沉砂池的出口溢流槽內(nèi),此處的pH值較具有代表性,且水流平穩(wěn),對(duì)pH計(jì)不會(huì)造成大的沖擊。定期的維護(hù)有助于儀表的準(zhǔn)確測(cè)量和延長(zhǎng)儀表的使用壽命。應(yīng)當(dāng)注意傳感器和變送器之間的專用電纜不能受潮,否則電極的高阻低壓信號(hào)將無(wú)法傳送至變送器。
若電極不測(cè)量時(shí),應(yīng)將黃色保護(hù)套管套上,它能使電極處于濕潤(rùn)狀態(tài),有利于延長(zhǎng)電極的使用壽命。每隔一個(gè)月左右,應(yīng)對(duì)電極進(jìn)行清洗,先用柔和的水流噴洗附著物,再將電極浸泡于清洗液中一段時(shí)間,而后用清水洗凈。
傳感器支架也應(yīng)清洗。每次清洗之后,要用緩沖劑溶液進(jìn)行標(biāo)定,生產(chǎn)廠家一般提供兩瓶標(biāo)準(zhǔn)溶液,一瓶pH值等于7,用于標(biāo)定儀表零點(diǎn);一瓶pH值等于4,用于標(biāo)定儀表的信號(hào)輸出斜率。
如何選購(gòu)pH計(jì)|酸度儀|酸度計(jì)?應(yīng)注意五大點(diǎn)。
我們?cè)谶x購(gòu)酸度儀時(shí),首先要考慮應(yīng)用場(chǎng)合,選擇筆式pH計(jì),便攜式酸度儀,臺(tái)式酸度計(jì)或是工業(yè)用pH計(jì);其次是考慮測(cè)量需要的精度,選擇合適自己使用的精度. BpH-200A型pH計(jì)廣泛應(yīng)用于工業(yè)、電力、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、食品、科研和環(huán)保等領(lǐng)域。該儀器也是食品廠、飲用水廠辦QS、HACCP認(rèn)證中的檢驗(yàn)設(shè)備。
我們?cè)谶x購(gòu)酸度計(jì)時(shí)需要考慮以下幾點(diǎn):
1.根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合分類可分為:筆式pH計(jì)、便攜式pH計(jì)、實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)和工業(yè)pH計(jì)等。筆式pH計(jì)主要用于代替pH試紙的功能,具有精度低、使用方便的特點(diǎn)。
便攜式pH計(jì)主要用于現(xiàn)場(chǎng)和野外測(cè)方式,要求較高的精度和完善的功能。
實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)是一種臺(tái)式高精度分析儀表,要求精度高、功能全,包括打印輸出、數(shù)據(jù)處理等等。
工業(yè)pH計(jì)是用于工業(yè)流程的連續(xù)測(cè)量,不僅要有測(cè)量顯示功能,還要有報(bào)警和控制功能,以及安 裝、清洗、抗干擾等等問(wèn)題的考慮。
2.據(jù)pH計(jì)儀器精度分類:可分為0.2級(jí)、0.1級(jí)、0.05級(jí)、0.01級(jí),數(shù)字越小,精度越高。
3.根據(jù)元器件類型分類:可分為晶體管式、集成電路式和單片機(jī)微電腦式,更多的是應(yīng)用微電腦芯片,大大減少了儀器體積和單機(jī)成本;但芯片的開(kāi)發(fā)成本很貴
4.根據(jù)讀數(shù)指示分類:可分為指針式和數(shù)字顯示式二種。指針式pH計(jì)已很少使用,但指針式儀表能夠顯示數(shù)據(jù)的連續(xù)變化過(guò)程,因此在滴定分析中還有使用。
5.看pH計(jì)有沒(méi)有附帶功能,比方說(shuō)帶標(biāo)配RS232接口,還有一個(gè)很重的是溫度補(bǔ)償是自動(dòng).還是手動(dòng),自動(dòng)溫度補(bǔ)償?shù)膒H計(jì)要比手動(dòng)溫度補(bǔ)償?shù)膒H計(jì)要方便些,二者之間的價(jià)格你就明白了吧。
備注:pH計(jì)|酸度儀|酸度計(jì)這三個(gè)名稱意思都一樣,只是各地方或者廠家說(shuō)法不一樣
什么是水的pH值?它有什么意義?
pH值是水溶液最重要的理化參數(shù)之一。凡涉及水溶液的自然現(xiàn)象,化學(xué)變化以及生產(chǎn)過(guò)程都與pH值有關(guān),因此,在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、環(huán)保和科研領(lǐng)域都需要測(cè)量pH值。
水的pH值是表示水中氫離子活度的負(fù)對(duì)數(shù)值,表示為:
pH= - lg aH+
pH值有時(shí)也稱氫離子指數(shù),由于氫離子活度的數(shù)值勤往往很小,在應(yīng)用很不方便,所以就用pH值之一概念來(lái)作為水溶液酸性、堿性的判斷指示。而且,氫離子活度的負(fù)對(duì)數(shù)值能夠表示出酸性、堿性的變化幅度的數(shù)量級(jí)的大小,這樣應(yīng)用起來(lái)就十分方便,并由此得到:
(1)中性水溶液,pH= - lg aH+=-lg10-7=7
(2)酸性水溶液,pH<7,pH值越小,表示酸性越強(qiáng);
(3)堿性水溶液,pH>7,pH值越大,表示堿性越強(qiáng)。
pH標(biāo)度:
pH測(cè)量是一種相對(duì)測(cè)量,它僅僅指示標(biāo)準(zhǔn)溶液與未知溶液之間的pH差別,實(shí)際測(cè)量時(shí),需要用標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液定期進(jìn)行校準(zhǔn)。因此,為了達(dá)到量值的一致,必須建立pH標(biāo)度。pH標(biāo)度范圍定為0~14pH,pH標(biāo)度的量值由基準(zhǔn)緩沖溶液的pHs值確定。
因此,pH標(biāo)度的含義可表達(dá)為:根據(jù)pH定義,在0~14pH范圍內(nèi)選擇若干個(gè)pH緩沖溶液作為pH標(biāo)度的固定點(diǎn),并且采用當(dāng)代技術(shù)能達(dá)到的最準(zhǔn)確的方法測(cè)定它們的pHs值。國(guó)際上有二種pH標(biāo)度,即多種基準(zhǔn)pH標(biāo)度和單種基準(zhǔn)pH標(biāo)度,中國(guó)采用多種基準(zhǔn)pHs標(biāo)度。
pH緩沖溶液:
pH緩沖溶液是一種能使pH值保持穩(wěn)定的溶液。如果向這種溶液中加入少量的酸或堿,或者在溶液中的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生少量的酸或堿,以及將溶液適當(dāng)稀釋,這個(gè)溶液的pH值基本上穩(wěn)定不變,這種能對(duì)抗少量酸或堿或稀釋,而使pH值不易發(fā)生變化的溶液就稱為pH緩沖溶液。
pH標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液具有以下特點(diǎn):
(1)標(biāo)準(zhǔn)溶液的pH值是已知的,并達(dá)到規(guī)定的準(zhǔn)確度。
(2)標(biāo)準(zhǔn)溶液的pH值有良好的復(fù)現(xiàn)性和穩(wěn)定性,具有較大的緩沖容量,較小的稀釋值和較小的溫度系數(shù)。
(3)溶液的制備方法簡(jiǎn)單。
如何配制pH緩沖溶液?
對(duì)于一般的pH測(cè)量,可使用成套的pH緩沖試劑(可配制250ml),配制溶液時(shí),應(yīng)使用去離子水,并預(yù)先煮沸15~30分鐘,以除去溶解的二氧化碳。剪開(kāi)塑料袋將試劑倒入燒杯中,用適量去離子水使之溶解,并沖洗包裝袋,再倒入250ml容量瓶中,稀釋至刻度,充分搖勻即可。
如何正確保存和使用pH緩沖溶液?
緩沖溶液配制后,應(yīng)裝在玻璃瓶或聚乙稀瓶中(堿性的pH緩沖液如pH9.18、pH10.01、pH12.46等,應(yīng)裝在聚乙稀瓶中)瓶蓋嚴(yán)密蓋緊,在冰箱中低溫(5-10℃)保存,一般可使用二個(gè)月左右,如發(fā)現(xiàn)有混濁、發(fā)霉或沉淀等現(xiàn)象,不能繼續(xù)使用。使用時(shí),應(yīng)準(zhǔn)備幾個(gè)50ml的聚乙稀小瓶,將大瓶中緩沖溶液倒入小瓶中,并在環(huán)境溫度下放置1~2小時(shí),等溫度平衡后再使用。使用后不得再倒回大瓶中,以免污染,小瓶中的緩沖溶液在>10℃的環(huán)境條件下可以使用2~3天,一般pH7.00、pH6.86及pH4.00三種溶液使用時(shí)間可以長(zhǎng)一些,pH9.18和pH10.01溶液由于吸收空氣中的CO2,其pH值比較容易變化。
pH緩沖溶液有何用途?
(1)pH測(cè)量前標(biāo)定校準(zhǔn)pH計(jì)。
(2)用以檢定pH計(jì)的準(zhǔn)確性,例如用pH6.86和pH4.00標(biāo)定pH計(jì)后,將pH電極插入pH9.18溶液中,檢查儀器顯示值和標(biāo)準(zhǔn)溶液的pHs值是否一致。
(3)在一般精度測(cè)量時(shí)檢查pH計(jì)是否需要重新設(shè)定。pH計(jì)標(biāo)定并使用后也許會(huì)產(chǎn)生漂移或變化,因此在測(cè)試前將電極插入與被測(cè)溶液比較接近的標(biāo)準(zhǔn)緩沖液中,根據(jù)誤差大小確定是否需要重新標(biāo)定。
(4)檢測(cè)pH電極的性能。
使用瓶裝的pH緩沖溶液有什么優(yōu)點(diǎn)?
在pH計(jì)經(jīng)銷商處一般還有用聚乙稀塑料瓶瓶裝的pH標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液銷售。它和用pH緩沖試劑自己配制的緩沖溶液比較,由于它其中添加了顯色劑和防腐劑,因此不同pH值的緩沖液有不同的顏色,使用時(shí)不易搞錯(cuò),并且在常溫下保存不會(huì)發(fā)霉變質(zhì),保存期可長(zhǎng)達(dá)一年,因此使用特別方便。有pH4.00、pH6.86、pH7.00、pH9.18、pH10.01五種,并有500ml大瓶和50ml小瓶二種規(guī)格。
實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)型pH電極有什么區(qū)別? 從使用上講,實(shí)驗(yàn)室pH電極是在較好的環(huán)境條件下進(jìn)行短時(shí)間間斷測(cè)試;而工業(yè)pH電極是在較差的環(huán)境條件下進(jìn)行長(zhǎng)期連續(xù)的測(cè)試。從性能上講,實(shí)驗(yàn)室pH電極要求電極的準(zhǔn)確性和重復(fù)性要好,響應(yīng)快;而工業(yè)pH電極則要求電極的長(zhǎng)期穩(wěn)定性好。從結(jié)構(gòu)上講實(shí)驗(yàn)室pH電極要求簡(jiǎn)單輕便,而工業(yè)型pH電極則要求結(jié)構(gòu)牢固,要考慮能夠安裝,并且能抵抗各種電場(chǎng)和磁場(chǎng)的干擾。
pH電極為何要浸泡?如何正確浸泡? pH電極使用前必須浸泡,因?yàn)閜H球泡是一種特殊的玻璃膜,在玻璃膜表面有一很薄的水合凝膠層,它只有充分濕潤(rùn)的條件下才能與溶液中的H+離子良好的響應(yīng)。同時(shí),玻璃電極經(jīng)過(guò)浸泡,可以使不對(duì)稱電勢(shì)大大下降并趨向穩(wěn)定。
pH玻璃電極一般可以用蒸餾水或pH4緩沖溶液浸泡。通常使用pH4緩沖液更好一些,浸泡時(shí)間8小時(shí)至24小時(shí)或更長(zhǎng),根據(jù)球泡玻璃膜厚度、電極老化程度而不同。同時(shí),參比電極的液接界也需要浸泡。因?yàn)槿绻航咏绺珊詴?huì)使液接界電勢(shì)增大或不穩(wěn)定,參比電極的浸泡液必須和參比電極的外參比溶液一致,即3.3mol/LKCl溶液或飽和KCl溶液,浸泡時(shí)間一般幾小時(shí)即可。
因此,對(duì)pH復(fù)合電極而言,就必須浸泡在含KCl的pH4緩沖液中,這樣才能對(duì)玻璃球泡和液接界同時(shí)起作用。這里要特別提醒注意,因?yàn)檫^(guò)去人使用單支的pH玻璃電極已習(xí)慣于用去離子水或pH4緩沖液浸泡,后來(lái)使用pH復(fù)合電極時(shí)依然采用這樣的浸泡方法引起的直接后果就是使一支性能良好的pH復(fù)合電極變成一支響應(yīng)慢、精度差的電極,而且浸泡時(shí)間越長(zhǎng)性能越差,因?yàn)榻?jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的浸泡,液接界內(nèi)部(例如砂芯內(nèi)部)的KCl濃度已大大降低了,使液接界電勢(shì)增大和不穩(wěn)定。當(dāng)然,只要在正確的浸泡溶液中重新浸泡數(shù)小時(shí),電極還是會(huì)復(fù)原的。
另外,pH電極也不能浸泡在中性或堿性的緩沖溶液中,長(zhǎng)期浸泡在此類溶液中會(huì)使pH玻璃膜響應(yīng)遲鈍。正確的pH電極浸泡液的配制:取pH4.00緩沖劑(250ml)一包,溶于250ml純水中,再加入56克分析純KCl,適當(dāng)加熱,攪拌至*溶解即成。
pH電極如何清洗?
球泡和液接界污染后先用以下溶劑清洗,再用去離子水洗去溶劑,將電極浸入浸泡液中活化。
污染物清洗劑
無(wú)機(jī)金屬氧化物 低于1mol/L稀酸
有機(jī)油脂類物 稀洗滌劑(弱酸性)
樹(shù)脂高分子物質(zhì) 稀酒精、丙酮
蛋白質(zhì)血球沉淀物 酸性酶溶液(如食母生片)
顏料類物質(zhì) 稀漂白液、過(guò)氧化氫
如何檢測(cè)pH電極的好壞? 用戶可按下表數(shù)據(jù)自行檢測(cè)pH電極的好壞,步驟如下(pH計(jì)調(diào)至mV檔)
(1)測(cè)試零電位pH值,零點(diǎn)pH值:7±0.5pH pH電極插入pH4.00緩沖液中,穩(wěn)定后讀數(shù)(預(yù)先測(cè)試出溶液的溫度)。例如25℃時(shí)讀數(shù)值E1’=186mV(取絕對(duì)值),而準(zhǔn)確值為178mV(見(jiàn)表格),則誤差值=186-178mV,換算成pH值:8/59.16=0.14pH(59.16mV/pH是25℃時(shí)的K值,見(jiàn)表格)。因此零點(diǎn)pH值合格。一般新電極零電位誤差≤±0.3pH,如零電位誤差>±0.5pH,電極的測(cè)試誤差會(huì)比較大,尤其當(dāng)測(cè)試溶液溫度變化較大時(shí)誤差會(huì)更大。如果測(cè)試精度要求不高,則零電位誤差值還可以大一些,但最大不能超過(guò)1pH。
(2)測(cè)試電極百分理論余率(PTS)
記錄(1)步驟中的測(cè)試數(shù)據(jù)186mV,將電極清洗后再插入pH9.18緩沖液中,穩(wěn)定后讀數(shù),E2’=111mV(取絕對(duì)值),ΔE’=E1’+E2’=186+111=297mV,與表格中的ΔE對(duì)照,PTS=97%,合格,一般新電極PTS≥97%,使用長(zhǎng)久的電極可以放寬一些,但一般應(yīng)PTS≥95%,除非測(cè)試精度要求很低。
(3)將電極清洗后再插入pH4.00緩沖液,將讀數(shù)與步驟(1)的數(shù)據(jù)比較,其誤差應(yīng)≤±2mV,否則表示電極重復(fù)性較差。
(4)電極的測(cè)試讀數(shù)應(yīng)該在30-60秒內(nèi)穩(wěn)定,否則表示電極響應(yīng)太慢。
pH指示電極對(duì)溶液中氫離子活度有響應(yīng),電極電位隨之而變化的電極稱為pH指示電極或pH測(cè)量電極。pH指示電極有氫電極、銻電極和玻璃電極等幾種,但常用的是玻璃電極。玻璃電極是由玻璃支桿,以及由特殊成份組成的對(duì)氫離子敏感的玻璃膜組成。玻璃膜一般呈球泡狀,球泡內(nèi)充入內(nèi)參比溶液,插入內(nèi)參比電極(一般用銀/氯化銀電極),用電極帽封接引出電線,裝上插口,就成為一支pH指示電極。市場(chǎng)銷售的常用的pH指示電極是231玻璃pH電極。
pH復(fù)合電極將pH玻璃電極和參比電極組合在一起的電極就稱為pH復(fù)合電極。外殼為塑料的就稱為塑殼pH復(fù)合電極。外殼為玻璃的就稱為玻璃pH復(fù)合電極。復(fù)合電極的大優(yōu)點(diǎn)是合二為一,使用方便。pH復(fù)合電極的結(jié)構(gòu)主要由電極球泡、玻璃支持桿、內(nèi)參比電極、內(nèi)參比溶液、外殼、外參比電極、外參比溶液、液接界、電極帽、電極導(dǎo)線、插口等組成。
(1)電極球泡:它是由具有氫功能的鋰玻璃熔融吹制而成,呈球形,膜厚在0.1~0.2mm左右,電阻值<250兆歐(25℃)。
(2)玻璃支持管:是支持電極球泡的玻璃管體,由電絕緣性優(yōu)良的鉛玻璃制成,其膨脹系數(shù)應(yīng)與電極球泡玻璃一致。
(3)內(nèi)參比電極:為銀/氯化銀電極,主要作用是引用電極電位,要求其電位穩(wěn)定,溫度系數(shù)小。
(4)內(nèi)參比溶液:零電位為7pH的內(nèi)參比溶液,玻璃電極與參比電極構(gòu)成電池建立零電位的pH值,主要取決于內(nèi)參比溶液的pH值及氯離子濃度。
(5)電極塑殼:電極塑殼是支持玻璃電極和液接界,盛放外參比溶液的殼體,由聚碳酸酯塑壓成型。
(6)外參比電極:為銀/氯化銀電極,作用是提供與保持一個(gè)固定的參比電勢(shì),要求電位穩(wěn)定,重現(xiàn)性好,溫度系數(shù)小。
(7)外參比溶液:為3.3mol/L的凝膠電解質(zhì),不易流失,無(wú)需添加。
(8)砂芯液接界:液接界是構(gòu)通外參比溶液和被測(cè)溶液的連接部件,要求滲透量穩(wěn)定。
(9)電極導(dǎo)線:為低噪音金屬屏蔽線,內(nèi)芯與內(nèi)參比電極連接,屏蔽層與外參比電極連接。
pH電極有以下特性:
(1)不對(duì)稱電勢(shì):當(dāng)電極的內(nèi)外參比電極,內(nèi)外參比溶液均相同時(shí),理論上電池電動(dòng)勢(shì)應(yīng)等于零,但實(shí)際上總有幾毫伏到幾十毫伏的電勢(shì)差存在,這說(shuō)明玻璃球泡內(nèi)外二個(gè)界面是不對(duì)稱的,這一電勢(shì)差就稱為不對(duì)稱電勢(shì)。不對(duì)稱電勢(shì)與球泡吹制的工藝有關(guān),也與使用中球泡表面受侵蝕或沾污有關(guān),實(shí)際使用中,可用電計(jì)特設(shè)的定位調(diào)節(jié)器消除它。
(2)零電勢(shì):pH電極的零電勢(shì)是指pH測(cè)量電池的電勢(shì)為零時(shí)的溶液的pH值。它取決于內(nèi)參比溶液的pH值及氯離子濃度。若內(nèi)參比溶液為0.025mol/L的混合磷酸鹽溶液,電極的零電勢(shì)pH值大于或小于電極的零電勢(shì)pH值時(shí),電極的極性就要發(fā)生改變。
(3)內(nèi)阻:電極的內(nèi)阻主要由球泡玻璃膜的內(nèi)阻決定,它取決于玻璃的組成和厚度,阻值一般為幾十兆歐。而且隨溫度下降而按指數(shù)式上升(每下降7℃,內(nèi)阻增加1倍,例如28℃時(shí)為50兆歐,則0℃時(shí)為800兆歐)。內(nèi)阻高的電極對(duì)電計(jì)的輸入阻抗及絕緣屏蔽的要求高,因此電極內(nèi)阻低一些為好。
(4)堿誤差和酸誤差:當(dāng)被測(cè)溶液的酸度和堿度增大時(shí),電極電勢(shì)與溶液pH值將偏離線性關(guān)系,這種偏差就稱為堿誤差和酸誤差。堿誤差是由于在氫離子濃度很低的溶液中,電極膜的響應(yīng)不僅與氫離子濃度有關(guān),而且與溶液中堿金屬離子濃度有關(guān)。堿誤差使測(cè)得的pH值比實(shí)際的數(shù)值偏低。酸誤差在較低的pH范圍內(nèi)(pH<1~2)出現(xiàn),酸誤差使pH測(cè)量值比實(shí)際數(shù)值偏高。
可充式和非可充式pH復(fù)合電極有何區(qū)別?
pH復(fù)合電極外殼有塑料和玻璃的區(qū)分??沙涫絧H復(fù)合電極外殼上有一加液孔,當(dāng)電極的外參比溶液流失后,可將加液孔打開(kāi),重新補(bǔ)充KCl溶液。而非可充式pH復(fù)合電極內(nèi)裝凝膠狀KCl,不易流失也無(wú)加液孔。
可充式pH復(fù)合電極的特點(diǎn)是參比溶液有較高的滲透速率,液接界電位穩(wěn)定重現(xiàn),測(cè)量精度較高。而且當(dāng)參比電極減少或受污染后可以補(bǔ)充或更換KCl溶液,但缺點(diǎn)是使用較麻煩??沙涫絧H復(fù)合電極使用時(shí)應(yīng)將加液孔打開(kāi),以增加液體壓力,加速電極響應(yīng),當(dāng)電介液液面低于加液孔2cm時(shí),應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充新的電介液。
非可充式pH復(fù)合電極的特點(diǎn)是維護(hù)簡(jiǎn)單使用方便,因此也得到廣泛的應(yīng)用。但作為實(shí)驗(yàn)室pH電極使用時(shí),在長(zhǎng)期和連續(xù)的使用條件下,液接界處的KCl濃度會(huì)減少,影響測(cè)試精度。因此非可充式pH復(fù)合電極不用時(shí),應(yīng)浸在電極浸泡液中,這樣下次測(cè)試時(shí)電極性能會(huì)很好,而大部分實(shí)驗(yàn)室pH電極都不是長(zhǎng)期和連續(xù)的測(cè)試,因此這種結(jié)構(gòu)對(duì)精度的影響是比較小的。而工業(yè)pH復(fù)合電極由于對(duì)測(cè)試精度的要求比較低,所以使用方便就成為主要的選擇。
如何正確使用pH復(fù)合電極?
(1)球泡前端不應(yīng)有氣泡,如有氣泡應(yīng)用力甩去。
(2)電極從浸泡瓶中取出后,應(yīng)在去離子水中晃動(dòng)并甩干,不要用紙巾擦試球泡,否則由于靜電感應(yīng)電荷轉(zhuǎn)移到玻璃膜上,會(huì)延長(zhǎng)電勢(shì)穩(wěn)定的時(shí)間,更好的方法是使用被測(cè)溶液沖洗電極。
(3)pH復(fù)合電極插入被測(cè)溶液后,要攪拌晃動(dòng)幾下再靜止放置,這樣會(huì)加快電極的響應(yīng)。尤其使用塑殼pH復(fù)合電極時(shí),攪拌晃動(dòng)要厲害一些,因?yàn)榍蚺莺退軞ぶg會(huì)有一個(gè)小小的空腔,電極浸入溶液后有時(shí)空腔中的氣體來(lái)不及排除會(huì)產(chǎn)生氣泡,使球泡或液接界與溶液接觸不良,因此必須用力攪拌晃動(dòng)以排除氣泡。
(4)在粘稠性試樣中測(cè)試之后,電極必須用去離子水反復(fù)沖洗多次,以除去粘附在玻璃膜上的試樣。有時(shí)還需先用其他溶劑洗去試樣,再用水洗去溶劑,浸入浸泡液中活化。
(5)避免接觸強(qiáng)堿或腐蝕性溶液,如果測(cè)試此類溶液,應(yīng)盡量減少浸入時(shí)間,用后仔細(xì)清洗干凈。
(6)避免在無(wú)水乙醇、濃硫酸等脫水性介質(zhì)中使用,它們會(huì)損壞球泡表面的水合凝膠層。
?。?)塑殼pH復(fù)合電極的外殼材料是聚碳酸酯塑料(PC),PC塑料在有些溶劑中會(huì)溶解,如四氯化碳、三氯乙稀、四氫呋喃等,如果測(cè)試中含有以上溶劑,就會(huì)損壞電極外殼,此時(shí)應(yīng)改用玻璃外殼的pH復(fù)合電極。
參比電極
對(duì)溶液中氫離子活度無(wú)響應(yīng),具有已知和恒定的電極電位的電極稱為參比電極。參比電極有硫酸亞汞電極、甘汞電極和銀/氯化銀電極等電極等幾種。常用的是甘汞電極和銀/氯化銀。參比電極在測(cè)量電池中的作用是提供并保持一個(gè)固定的參比電勢(shì),因此對(duì)參比電極的要求是電勢(shì)穩(wěn)定、重視,溫度系數(shù)小,有電流通過(guò)時(shí)極化電勢(shì)小。市場(chǎng)銷售的常用的參比電極為232參比電極。
不同的參比電極有何區(qū)別?
常用的參比電極有甘汞電極和銀/氯化銀電極二類。甘汞電極有電勢(shì)穩(wěn)定、重現(xiàn)性好的優(yōu)點(diǎn),但也有溫度滯后性大,不能在高溫下使用(<70℃),且電極材料有毒性等缺點(diǎn)。銀/氯化銀參比電極不僅制備容易,電勢(shì)穩(wěn)定,重現(xiàn)性好,而且電極結(jié)構(gòu)牢固,溫度滯后性小,當(dāng)溫度變化之后能較快達(dá)至新溫度下的平衡電勢(shì),并且可以在高溫下使用。因此在電極的外參比溶液中,應(yīng)加入氯化銀預(yù)先飽和,否則參比電極的氯化銀鍍層會(huì)被溶解,使電勢(shì)不穩(wěn)定。 毛細(xì)管參比電極是銀/氯化銀參比電極的一種特殊制作形成,它將銀/氯化銀參比電極燒結(jié)在玻璃毛細(xì)管中間,將工作介質(zhì)填充其間。這種參比電極不僅電勢(shì)穩(wěn)定,而且可以有效防止因外參比溶液污染而引起的參比電位變化,因此更適合在高溫和連續(xù)測(cè)試的條件下使用。
液接界
什么是液接界?為何要使用高濃度KCI?
在pH測(cè)量過(guò)程中,均使用參比電極,大多數(shù)情況下參比電極帶有鹽橋溶液。參比電極通過(guò)鹽橋溶液與被測(cè)溶液相連通,這樣在被測(cè)溶液和參比鹽橋溶液之間就形成液接界,液接界兩邊溶液中的離子不斷跨越界面向?qū)γ孢M(jìn)行擴(kuò)散,由于各個(gè)離子擴(kuò)散速度不同,而使液接界兩邊帶有符號(hào)相反的電荷,產(chǎn)生電位差,即稱為液接界電位,也稱擴(kuò)散電位,它會(huì)影響電極的測(cè)量精度。為了減少液接界的電勢(shì)差或使其保持穩(wěn)定及重現(xiàn),就必須采用高濃度的KCI溶液(≥3.3mol/L)作為電極的外參比鹽橋溶液,它有足夠高的離子強(qiáng)度,比被測(cè)介質(zhì)的可能的最大的離子強(qiáng)度還要大5~10倍,因此,在液接界界面上,總是K+和Cl-向外擴(kuò)散,而由于K+和Cl-的淌度(可以理解成速度)接近相等,正負(fù)電荷分布基本均勻,因此形成較小的液接界電勢(shì),這就是參比電極中的外參比溶液必須使用高濃度KCI溶液的原因。
液接界有幾種結(jié)構(gòu)?它們各有什么特點(diǎn)?
從實(shí)際的結(jié)構(gòu)上講,液接界就是連通電極的外參比溶液(高濃度KCI溶液)與被測(cè)溶液的連接部件,這個(gè)連接部件的常用結(jié)構(gòu)有陶瓷砂芯、纖維絲、多孔材料(玻璃或塑料)及玻璃磨口等幾種。液接界材料的結(jié)構(gòu)要求是能夠滲透,但又不能滲透太快,同時(shí)又要耐腐蝕,這就是液接界結(jié)構(gòu)的矛盾和困難所在。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是滲透、耐壓、不腐蝕,但又不能滲透太快,同時(shí)又要耐腐蝕性好,可以用于高溫和高堿溶液;纖維絲結(jié)構(gòu)溶液滲透速度較快,不易堵塞;多孔材料可做成與被測(cè)溶液的接觸面積較大;理想的結(jié)構(gòu)應(yīng)屬于玻璃磨口液接界,它可以做成接觸面積及滲出速度均較大在,適用于高粘度、渾濁液體及低離子強(qiáng)度液體的測(cè)定。
什么是雙液接參比電極?它有何優(yōu)點(diǎn)?
雙液接參比電極的結(jié)構(gòu),有二個(gè)液接界和二個(gè)參比溶液腔體。外腔體中一般是KNO3溶液,內(nèi)腔體中是KCl溶液,它有二個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn):第一,減少污染,被測(cè)溶液只能污染外腔體中的溶液,對(duì)內(nèi)腔體中的KCI溶液影響很小;第二,減少液接界堵塞和離子間的化學(xué)反應(yīng),例如,若被測(cè)溶液中含S-、I-等離子會(huì)和參比溶液中的Ag+反應(yīng),生成難溶的銀化合物堵塞液接界。單支的雙液接參比電極有市售,型號(hào)為217型甘汞電極。雙液接參比電極較多用于工業(yè)pH電極。
標(biāo)定程序:
(1)在實(shí)驗(yàn)室配制合適的PH標(biāo)準(zhǔn)液PH4.01PH6.86或PH9.18任選兩種,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)水樣的波動(dòng)范圍選擇標(biāo)準(zhǔn)液。如果現(xiàn)場(chǎng)水質(zhì)經(jīng)常偏酸性,則選PH4.01、PH6.86兩種標(biāo)樣;如果現(xiàn)場(chǎng)水質(zhì)經(jīng)常偏堿性,則選PH6.86、PH9.18兩種標(biāo)樣。
(2)將傳感器從現(xiàn)場(chǎng)取出,用清水清洗探頭的玻璃電極。
(3)將兩種標(biāo)準(zhǔn)液分別倒入準(zhǔn)備好的兩個(gè)燒杯中。
(4)將電極浸入第一種標(biāo)準(zhǔn)液中,打開(kāi)儀表菜單,校準(zhǔn)第一點(diǎn).不同品牌儀表,校驗(yàn)菜單的操作方法不同,根據(jù)隨機(jī)說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作。
(5)第一點(diǎn)校準(zhǔn)通過(guò)后,用清水沖洗電極,再將電極放入第二種標(biāo)準(zhǔn)液中,翻動(dòng)儀表菜單,校準(zhǔn)第二點(diǎn)。
(6)兩點(diǎn)校準(zhǔn)完成后,不同品牌的儀表會(huì)以不同的方式顯示儀表是否通過(guò)校驗(yàn)或是否合格。
(7)如果通過(guò),將電極放回被測(cè)液體中,使儀表投入運(yùn)行。
(8)如果儀表校準(zhǔn)失敗,再重復(fù)上述過(guò)程校準(zhǔn)一遍,如果還不能通過(guò),則更換pH電極。pH電極壽命一般在兩年左右。
pH計(jì)應(yīng)用:
采用pH計(jì)能更好地控制化學(xué)反應(yīng),達(dá)到提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量以及安全生產(chǎn)的目的。帶有自動(dòng)記錄的pH測(cè)量系統(tǒng)還可對(duì)污染公害提供訴訟的證據(jù)。某些間歇生產(chǎn)過(guò)程(例如某些化肥生產(chǎn)、食品加工過(guò)程)采用pH計(jì)后可變?yōu)檫B續(xù)生產(chǎn)方式。在現(xiàn)代工業(yè)中采用pH計(jì)比其他類型的連續(xù)分析儀表的總和還多。幾乎凡需用水的生產(chǎn)部門(mén)都需要采用pH計(jì)。其應(yīng)用范圍從工業(yè)用水和廢物處理到采礦中的浮選過(guò)程,包括紙漿和造紙、金屬加工、化工、石油、合成橡膠生產(chǎn)、發(fā)電廠、制藥、食品加工等廣泛領(lǐng)域。
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