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工业PH电极实际使用经验及影响因素分析
点击次数:583 发布时间:2016-08-30

工业PH电极实际应用中的经验

迅速判断工业PH电极是否良好:
1.玻璃电极:与一支已知良好的参比电极配套与转换器连接,以两种标准缓冲液测试,分别读出mV和pH,检验是否为60mV/pH。
2.参比电极:与另一支已知良好的参比电极配套与转换器连接,待测电极接工作电极端子(注意两电极必须为同类参比系统),将两电极同时浸入一种缓冲溶液,通过“调零”操作,转换器上应能读出稳定的0mV(pH7)。
工业PH电极保护:
1.定期校正:电极在使用过程中应定期校正,以确保测量值的准确,同时通过状态检查可及时发现故障,校正周期视应用情况而定。玻璃电极不完全是能斯特响应,用于校正的标准溶液pHS应尽量靠近测量介质pHX。
2.定期活化:电极使用一段时期后,应主动拆下进行活化,同时更换另一套电极使用,如此轮换使用可延长寿命,更换周期应低于老化周期1~2个月。
3.长期浸泡会由于玻璃膜中可溶部分溶解而导致玻璃膜氢功能减退,因此如果玻璃电极长期不用,以洗净后干燥保存为好。
4.对于已老化或中毒后经活化处理的电极,不要再用于介质环境较差、检测要求较高的工艺条件,可改用于水介质的pH检测,这样能使电极得到充分利用并延长其使用寿命。当电极灵敏度低于25mV/pH时,则不宜继续使用。
 
影响工业PH电极使用的原因分析
一、温度因素
1、温度对玻璃电极的影响
1).由原电池电动势表达式可以看出,电极电位与溶液温度成正比。在电极标定使用温度范围内,一般可以通过温度电极(pt100或pt1000)在转换器反馈电路中加以补偿。
2).玻璃电极有很高的内阻(工业用玻璃电极电阻一般小于500MΩ),其大小不仅与玻璃膜的成分和厚度有关,同时与温度有关(成指数关系,温度每降低10℃,阻值约增大1倍)。
3).高温下会促使敏感玻璃膜表面水化层中的可溶部分溶解,影响电极电位,导致电极老化。其老化周期取决于介质成分及温度,相同介质中,假设25℃下活性周期为100%,80℃下则为20%,而120℃下仅有5%。
2、温度对参比电极的影响
1).在环境温度较高的情况下,流式可充式参比电极内部(充满饱和KCl溶液)常会有KCl结晶析出,造成参比电极液接电位不稳定;同时,结晶可能堵塞电极底部陶瓷塞,致使电解液不能渗出到测量溶液中而阻断电通路。
2).甘汞电极易受温度变化影响,应避免应用于高温或温度波动较大的介质,而银-氯化银电极工作温度可以高得多,具有较高的稳定性。
 
二、流式参比电极微渗压的影响
参比电极底部的陶瓷塞在电通路上产生一个中间阻抗,当此阻抗大于0.1MΩ时,会导致参比电极电位不稳定或漂移。非常污浊的介质污染电极表面,会阻塞陶瓷塞。  
对于流式参比电极,电通道的形成依靠电极内电解液的微渗压,使电解液渗入测量溶液。当介质压力或浓度较高以及补液通道不畅,或有气泡存在等情况时,都可能阻碍电解液的外渗,增大电通路中间阻抗,如果介质反渗入电极,则污染盐桥,甚至可能与电解液或内电极发生化学反应(例如:AgCl+硫化物→Ag2S)而使电极中毒。
 
三、溶液酸碱度对电极的影响
玻璃电极在pH2~pH9以外不具备良好的线性关系,在强酸性溶液中易形成大量水合氢离子H3+O,使到达电极表面的H+数目相对减少,pH值增大。在强碱介质中的Na+也会参加溶液中的H+与电极水化层上的H+的交换过程,导致玻璃电极电位升高,pH值偏低。
另外,在强氧化性介质中,敏感玻璃膜中碱性物质(主要为一价阳离子)损失,使水化层受到破坏,会引起电极中毒。可选用抗酸性电极,其制造过程中采用的特殊工艺措施(特别的添加离子配方),增强了玻璃膜抗酸中毒能力,同时其电极零电位对应pH0=2,从而使酸性范围内的线性得到校正。
 
三、敏感玻璃膜的活性
当玻璃电极内溶液pH值与外溶液pH值相等时,玻璃膜两边电位差应为零,但实际上存在一不对称电位Ea,其大小与玻璃的组成、厚度及制作条件有关。将玻璃电极在蒸馏水或酸性溶液(0.1N稀盐酸)中浸泡24h后,玻璃膜表面会形成一层水化层,从而使Ea大大降低,此时电极处于活性状态。相对应的,称Ea较大时为电极老化。为了使测量准确,工业PH电极使用前应活化,使用中也必须定期活化。

 
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