梅特勒理論和應(yīng)用

梅特勒理論和應(yīng)用第一頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六議程pH理論電極分類電極安裝維護(hù)保養(yǎng)故障排除效驗(yàn)方法第二頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六pH值的定義溶液中氫離子活度的負(fù)對(duì)數(shù)。pH=-logaH+aH+氫離子活度，與氫離子濃度和溶液溫度有關(guān)。即aH+=f

（[H+],T）第三頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六酸和堿的電離酸-溶于水提供H+離子

HCl H++Cl-堿-溶于水提供OH-

離子

NaOH Na++OH-第四頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六pH_測(cè)量原理pH及ORP的測(cè)量是根據(jù)測(cè)量電極與參比電極組成的工作電池在溶液中測(cè)得的電位差，利用待測(cè)溶液的pH值和ORP值與工作電池的電勢(shì)大小之間的線性關(guān)系，再通過(guò)電位計(jì)轉(zhuǎn)換成pH或mV單位數(shù)值來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)定。

測(cè)量電極：對(duì)溶液pH值/ORP值變化敏感參比電極：恒定電位第五頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六原理_ORP測(cè)量電極E=EpH---Ereference第六頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六原理_pH測(cè)量電極E=EpH---Ereference第七頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六原理_pH_參比極結(jié)構(gòu)E=Eo+2.3logaCl-；Cl-很大且穩(wěn)定，因此E就恒定因無(wú)法單獨(dú)測(cè)量玻璃電極的電勢(shì)，因此還需另一支電極即參比電極。這支電極的電勢(shì)必須與被測(cè)樣品溶液的性質(zhì)無(wú)關(guān)。電極的外殼是玻璃管，里面套一根小玻璃管，其頂部伸出電極引線，引線的下端浸沒在汞中，汞的下端有糊狀甘汞，汞和甘汞用棉花堵住，只有離子才能通過(guò)，而汞和甘汞不會(huì)漏失，小管和大管之間充滿KCl溶液，末端用多孔陶瓷滲入到溶液中，實(shí)現(xiàn)電極引線與溶液間的電導(dǎo)通。銀絲AgCl棉花不含AgCl的參比電解質(zhì)玻璃管銀離子捕捉阱隔膜沒有AgCl、Ag2S沉淀不含銀離子的電解液RTF第八頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六原理_pH_測(cè)量極結(jié)構(gòu)pH玻璃膜電極：SiO2基質(zhì)中加入Na2O、Li2O和CaO燒結(jié)而成的特殊玻璃膜。內(nèi)充0.1mol/LHCl溶液，敏感膜厚度約為0.10mm。再插入一根AgCl-Ag電極作內(nèi)參比電極。水浸泡后，表面的Na+與水中的H+交換，表面形成水合硅膠層。第九頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六原理_pH_敏感膜結(jié)構(gòu)H+OH-++++++------酸性堿性玻璃膜玻璃敏感膜(0.2-0.5mm)膠層約0.1mm正電荷負(fù)電荷內(nèi)參比液玻璃上的H+與溶液中H+發(fā)生離子交換而產(chǎn)生相界電位:E內(nèi)與E外。E膜=E外-E內(nèi)=0.059lg(a1/a2）

a1、a2分別表示外部試液和電極內(nèi)參比溶液的H+活度；

a’1、a’2

分別表示玻璃膜外、內(nèi)水合硅膠層表面的H+活度第十頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六為什么要清洗電極？電位的改變直接影響電極的測(cè)量表現(xiàn)

-只要沒有電位的改變，電極的表現(xiàn)也不會(huì)變E2

和E3是首先被污染物影響的電位

-過(guò)程中的污垢改變了一個(gè)或多個(gè)電位敏感部分的有效的清洗可以避免電位的快速改變污垢會(huì)引起pH電極讀數(shù)錯(cuò)誤。UE2E3E1參比電解液E6E5E4內(nèi)緩沖液提高測(cè)量準(zhǔn)確度，延長(zhǎng)電極壽命第十一頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六pH復(fù)合電極包括 ........玻璃電極 ..…參比電極玻璃電極和參比電極之間的電勢(shì)差與溶液的pH值有關(guān)。利用對(duì)溶液pH值/ORP值變化敏感的測(cè)量電極和有恒定電位的參比電極所組成的工作電池來(lái)測(cè)量電勢(shì)，從而利用待測(cè)溶液的pH值和ORP值與工作電池的電勢(shì)大小之間的線性關(guān)系（如對(duì)pH值有能斯特公式：E=E0–0.059×pH）來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)定。第十二頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六復(fù)合pH電極結(jié)構(gòu)隔膜敏感膜參比電極測(cè)量電極/溫度加液孔外參比液內(nèi)參比液參比電極測(cè)量電極接頭隔膜敏感膜參比電極測(cè)量電極/溫度加液孔參比液內(nèi)參比液測(cè)量電極吹泡泡第十三頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六pH/ORP測(cè)量系統(tǒng)包括變送器電纜線護(hù)套pH復(fù)合電極第十四頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六pH電極的理論核心—能斯特方程E0=標(biāo)準(zhǔn)電位R=氣體常數(shù)

T=溫度°KF=法拉第常數(shù)例子：在25℃計(jì)算斜率S=2.303X8.314X298/96493=59.16mV/pH第十五頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六實(shí)際pH電極的工作曲線實(shí)際工作曲線-500-400-300-200-100010020030040050001234567891011121314pHmV理論工作曲線實(shí)際pH電極零點(diǎn)第十六頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六pH電極的校準(zhǔn)實(shí)際工作曲線校準(zhǔn)點(diǎn)1校準(zhǔn)點(diǎn)2兩點(diǎn)確定一條直線-500-400-300-200-100010020030040050001234567891011121314pHmV理論工作曲線實(shí)際pH電極零點(diǎn)第十七頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六議程pH理論電極分類電極安裝維護(hù)保養(yǎng)故障排除第十八頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六pH電極分類有上千個(gè)pH電極的標(biāo)號(hào)，適用于多種工業(yè)過(guò)程按參比電解液分為三類液體電極、凝膠電極、固體電極。每一類電解液有多種標(biāo)號(hào)按敏感膜分為四類普通、耐堿、低溫、耐氫氟酸按信號(hào)傳輸類型模擬信號(hào)電極和數(shù)字電極隔膜數(shù)量和類型電極長(zhǎng)度…...第十九頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六我廠常用電極型號(hào)1、液體電極：HA465-50-90-S7/450/9825----十萬(wàn)噸離子膜凝膠電極INPro4250/425/PT1000--曾經(jīng)二次鹽水不使用凝膠電極INPro4800/225/PT1000--鹽水二次鹽水HA405-DPA-SC-S8/120--六萬(wàn)噸離子膜InPro4850i/SG/125---智能型-膜法除硝ORP(PT4805-DXK-S8/120)使用一種第二十頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六議程pH理論電極分類電極安裝維護(hù)保養(yǎng)故障排除第二十一頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六安裝方式需要考慮的因素電極角度管道直徑(L=5~10d)水流方向，死角dLL電極管道第二十二頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六護(hù)套安裝的角度側(cè)插式安裝至少和水平方向呈15o角；第二十三頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六pH探頭尾部向下的安裝正確嗎？護(hù)套安裝的角度第二十四頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六安裝方式第二十五頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六安裝方式_流通池FlowPath下進(jìn)上出主管道引水管電極流通池出水口進(jìn)水口變送器第二十六頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六安裝方式_外循環(huán)反應(yīng)釜泵使用場(chǎng)合：★后期增加測(cè)量點(diǎn)★罐內(nèi)溫度過(guò)高提拉式護(hù)套第二十七頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六焊入式套管的焊接推薦采用氬弧焊第二十八頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六電磁干擾的來(lái)源和防護(hù)電源對(duì)變送器的干擾 防護(hù)：變送器接地環(huán)境中的電磁干擾（影響電纜線） 防護(hù)：遠(yuǎn)離干擾源（如變頻設(shè)備），用雙屏蔽電纜設(shè)備中的弱電泄漏（影響電極）防護(hù)：檢修設(shè)備、介質(zhì)接地第二十九頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六動(dòng)力電纜對(duì)pH測(cè)量的干擾pH電極的專用電纜不能和動(dòng)力電纜在同一線管或橋架內(nèi)，而且二者應(yīng)離開30～50cm。否則動(dòng)力電纜形成的電磁場(chǎng)可能對(duì)測(cè)量造成干擾。第三十頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六電極的準(zhǔn)備液體電極（InPro2000和465）如需加壓必須將加液孔的橡皮塞拿掉；某些凝膠電極的隔膜有白色硅膠覆蓋，必須用包裝盒內(nèi)所附的小刀把白色硅膠徹底刮去（刀尖有刮陶瓷的感覺）；觀察敏感膜球泡內(nèi)液體是否充滿；如果運(yùn)輸過(guò)程中保護(hù)液干掉，應(yīng)放在相應(yīng)電解液中活化2小時(shí)。第三十一頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六電纜線的保護(hù)電纜線傳輸高阻抗的電位差信號(hào)，應(yīng)避免受潮、機(jī)械損傷和打死折。禁止依附或纏繞在高溫管道上模擬信號(hào)電極的電纜線不可以接起來(lái)再用第三十二頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六議程pH理論電極分類電極安裝維護(hù)保養(yǎng)故障排除第三十三頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六維護(hù)保養(yǎng)_pHpH電極一般運(yùn)輸過(guò)程都會(huì)有保護(hù)液，如果拆封時(shí)發(fā)現(xiàn)保護(hù)液干掉，最好把電極放入保護(hù)液中浸泡2小時(shí)活化，否則可能測(cè)量數(shù)據(jù)波動(dòng)很大活化電極確定電極的實(shí)際工作曲線并輸入給變送器，使變送器能正確的計(jì)算出pH值使用前必須校準(zhǔn)電極第三十四頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六維護(hù)保養(yǎng)_pHpH復(fù)合電極的儲(chǔ)存將電極浸泡在相應(yīng)的電解液中 不要干放電極 千萬(wàn)不要放在蒸餾水中！第三十五頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六零點(diǎn)（Zero）、斜率（Slope）、膜阻抗（GlassImp.）零點(diǎn)的表示：pH、mV， 可用范圍：6.50～7.50pH或-30～+30mV斜率的表示：mV/pH、%

可用范圍：53～63mV/pH或90%～102%表征pH電極的參數(shù)第三十六頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六溫度如何影響pH測(cè)量?電極斜率電極使用壽命第三十七頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六請(qǐng)注意保持隔膜清潔！第三十八頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六電極的清洗一般污染：使用水、0.1MNaOH或0.1MHCl清洗電極數(shù)分鐘；油脂或有機(jī)物的污染：用丙酮或乙醇清洗電極數(shù)秒鐘第三十九頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六pH復(fù)合電極的儲(chǔ)存將電極浸泡在相應(yīng)的電解液中

不要干放電極

千萬(wàn)不要放在蒸餾水中！第四十頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六硫污染過(guò)程硫污染：S2-＋2Ag+＝Ag2S介質(zhì)電極內(nèi)部（黑色沉淀）第四十一頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六pH電極日常維護(hù)小結(jié)正確維護(hù)確保測(cè)量的精度和穩(wěn)定性，延長(zhǎng)電極使用壽命定期校準(zhǔn)（標(biāo)定）定期加入電解液（465和InPro2000電極）避免負(fù)壓，防止料液倒灌入?yún)⒈润w系中正確的保存電極污染物的清洗，保持隔膜清潔第四十二頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六議程pH理論電極分類電極安裝維護(hù)保養(yǎng)故障排除第四十三頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量和取樣測(cè)量主觀原因：例如儀表的校準(zhǔn)存在問(wèn)題（包括在線和離線儀表），離線測(cè)量時(shí)攪拌不充分，溫度補(bǔ)償錯(cuò)誤……客觀原因：例如取出的物料繼續(xù)反應(yīng)，物料pH值溫度系數(shù)的影響（由于在線測(cè)量溫度和離線測(cè)量溫度不同），物料pH值受流體流動(dòng)的影響……現(xiàn)象-過(guò)程讀數(shù)和實(shí)驗(yàn)室讀數(shù)不一致過(guò)程讀數(shù)和實(shí)驗(yàn)室讀數(shù)應(yīng)同步變化取樣在線測(cè)量值pH7.01（@40℃）實(shí)驗(yàn)室離線測(cè)量值pH6.85（@20℃

）第四十四頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六在線測(cè)量和取樣測(cè)量的客觀對(duì)比確認(rèn)在線和取樣測(cè)量系統(tǒng)都已正確校準(zhǔn)；檢查兩個(gè)系統(tǒng)的溫度設(shè)定是否正確；取出樣品放入燒杯；將在線電極和對(duì)比電極同時(shí)放入燒杯中測(cè)量；觀察兩個(gè)pH測(cè)量系統(tǒng)的讀數(shù)。如果兩個(gè)電極測(cè)量結(jié)果相近則說(shuō)明對(duì)比結(jié)果一致第四十五頁(yè)，共四十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六在線測(cè)量系統(tǒng)問(wèn)題的處理系統(tǒng)的組成：電極、電纜、變送器出現(xiàn)問(wèn)題的概率：變送器電纜線電