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PH酸碱度仪工作原理

发布者:发布时间:2016-10-24浏览次数:201

      pH酸度仪的工作原理

 

  水的pH值随着所溶解的物质的多少而定,因此pH值能灵敏地指示出水质的变化情况。pH值的变化对生物的繁殖和生存有很大影响,同时还严重影响活性污泥生化作用,即影响处理效果,污水的pH值一般控制在6.5~7之间。

  水在化学上是中性的,某些水分子自发地按照下式分解:H2O=H++OH-,即分解成氢离子和氢氧根离子。在中性溶液中,氢离子H+和氢氧根离子OH-的浓度都是10-7mol/l,pH值是氢离子浓度以10为底的对数的负数:pH=-log,因此中性溶液的pH值等于7。如果有过量的氢离子,则pH值小于7,溶液呈酸性;反之,氢氧根离子过量,则溶液呈碱性。

pH值通常用电位法测量,通常用一个恒定电位的参比电极和测量电极组成一个原电池,原电池电动势的大小取决于氢离子的浓度,也取决于溶液的酸碱度。该厂采用了CPS11型pH传感器和CPM151型pH变送器。具体结构如图1所示,测量电极上有特殊的对pH反应灵敏的玻璃探头,它是由能导电、能渗透氢离子的特殊玻璃制成,具有测量精度高、抗干扰性好等特点。当玻璃探头和氢离子接触时,就产生电位。电位是通过悬吊在氯化银溶液中的银丝对照参比电极测到的。pH值不同,对应产生的电位也不一样,通过变送器将其转换成标准4~20mA输出。

 

1.pH计的特点 
   pH电极上的玻璃随着时间推移会逐渐老化,梯度(单位pH值变化所引起的电极输出电位的变化值)恶化,花费较长时间才能达到稳定电位。一般电极的使用寿命,可达两年。另外,温度对老化也有较大影响,100℃下贮存几周的老化程度相当于室温下贮存一年的老化程度。  

  pH计具有高精度、高可靠性、安装及维护方便等优点,同时对污染也较敏感,需要经常标定,一般每隔一个到一个半月标定一次,每两年更换一次电极。 


 

2.pH计的安装和维护 
  pH计的安装方式有流通式和浸入式两种。污水处理厂一般选用的是浸入式安装,如该污水处理厂的pH计安装在氧化沟的出口溢流槽内,此处的pH值较具有代表性,且水流平稳,对pH计不会造成大的冲击。 
  定期的维护有助于仪表的准确测量和延长仪表的使用寿命。应当注意传感器和变送器之间的专用电缆不能受潮,否则电极的高阻低压信号将无法传送至变送器。若电极不测量时,应将黄色保护套管套上,它能使电极处于湿润状态,有利于延长电极的使用寿命。每隔一个月左右,应对电极进行清洗,先用柔和的水流喷洗附着物,再将电极浸泡于清洗液中一段时间,而后用清水洗净。传感器支架也应清洗。每次清洗之后,要用缓冲剂溶液进行标定,目前国产的pH标定液中,pH=4的还可以,pH=7的不够准确,将会影响标定结果。所以最好使用生产厂家的标定液,生产厂家一般提供两瓶标准溶液,一瓶pH值等于7,用于标定仪表零点;一瓶pH等于4,用于标定仪表的信号输出斜率。


3.电极使用维护的注意事项

(1)电极在测量前必须用已知pH值的标准缓冲溶液进行标定。 

(2)在每次标定、测量后进行下一次操作前,应该用蒸馏水或去离子水分清洗电极,再用被测液清洗一次电极。 
(3)取下电极护套时,应避免电极的敏感玻璃泡与硬物接触,因为任何破损或擦毛都使电极失效。 
(4)测量结束,及时将电极保护套套上,电极套内应放少量饱和KCL液,以保持电极球泡的湿润,切忌浸泡在蒸馏水中。 
(5复合电极的外参比补充液为3mol/L氯化钾溶液,补充液可以从电极上端小孔加入,复合电极不使用时,盖上橡皮塞,防止补充液干涸。 
(6)电极的引出端必须保持清洁干燥,绝对防止输出两端短路,否则将导致测量失准或失效。 
(7)电极应与输入阻抗较高的pH计≥3×1011Ω 配套,以使其保持良好的特性。 
(8)电极应避免长期浸在蒸馏水、蛋白质溶液和酸性氟化物溶液中.     
(9)电极避免与有机硅油接触。 
(10)电极经长期使用后,如发现斜率略有降低,则可把电极下端浸泡在4%HF氢氟酸中(3~5)s,用蒸馏水洗净、然后在0.1 mo l/L盐酸溶液中浸泡,使之复新,最好更换电极。 
(11)被测溶液中如含有易污染敏感球泡或堵塞液接界的物质而使电极钝化,会出现斜率降低,显示读数不准现象。如发生该现象,则应根据污染物质的性质,用适当溶液清洗,使电极复新。 


注1:选用清洗剂时、不能用四氯化碳、三氯乙烯、四氢呋喃等能溶解聚碳     
酸树脂的清洗液,因为电极外壳是用聚碳酸树脂制成的,其溶解后极 
易污染敏感玻璃球泡,从而使电极失效。也不能用复合电极去测上述 
溶液。此时请选用65-1型玻璃壳pH复合电极。 
注2:pH复合电极的使用,最容易出现的问题是外参比电极的液接界处,液接界处的堵塞是产生误差的主要原因。