化學(xué)在線儀表常見問題處理

化學(xué)儀表常見問題wsyang@電導(dǎo)率表使用中的一些問題(1)二次表與電極的連接電纜不可隨意用其他電纜轉(zhuǎn)接延長，要根據(jù)需要在訂貨時提出所需長度。原因是電纜長度的增加會使前面所說的分布電容增大。儀表出廠調(diào)試時，對分布電容已做了適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償，隨后再增加電纜長度將影響儀表的準(zhǔn)確性，尤其對低電導(dǎo)率的測量影響較大。wsyang@電導(dǎo)率儀表使用中的一些問題(2)電極污染---影響測量的準(zhǔn)確性。 有效面積減小

較大顆粒污染物在內(nèi)外電極間會形成通路，相當(dāng)于在RX兩端并聯(lián)了一個電阻。 要經(jīng)常清洗水樣污染較為嚴(yán)重的測點(diǎn)的電導(dǎo)率電極，特別注意清洗內(nèi)外電極間的絕緣層。wsyang@電導(dǎo)率儀表使用中的一些問題(3)盡量不要讓電極泡在強(qiáng)堿性水樣中 如混床出口電導(dǎo)率儀不要讓再生堿液進(jìn)入電極。偶然進(jìn)入，要盡快清洗干凈。 內(nèi)外電極間的絕緣層材料有可能因受到堿的浸泡而脆化，產(chǎn)生裂紋，裂紋中沉積的物質(zhì)同樣在內(nèi)外電極間形成通路，嚴(yán)重影響儀表的準(zhǔn)確性

。wsyang@電導(dǎo)率儀表使用中的一些問題(4)純水的電導(dǎo)率只能由在線連續(xù)流動的方法來測量，不能手工取樣后靜態(tài)測量，更不能拿靜態(tài)測量值來質(zhì)疑在線表的測量值。 空氣中二氧化碳對純水電導(dǎo)率的靜態(tài)測量影響極大。當(dāng)對在線表有疑問時，可將試驗(yàn)室表拿到就地，電極放入測量杯，連接一段取樣管插到測量杯底部，讓水樣不斷溢流，此時測量值可用來比對在線表。wsyang@電導(dǎo)率儀表使用中的一些問題(5)測量陽離子電導(dǎo)率的意義在于去除陽離子，測量水樣中的陰離子總數(shù)的多少。如果氫交換柱失效了而未及時更換樹脂，電導(dǎo)率驟然增大，就失去了測量的意義。wsyang@電導(dǎo)率儀表使用中的一些問題(6)酸堿濃度計(jì)是電導(dǎo)率儀表的一種只是電極常數(shù)較大。不同的廠家所用的電極不同，電極常數(shù)的范圍在2cm-1到50cm-1不等。(電導(dǎo)率表常用0.01,0.1,1))用溶液校對時，堿標(biāo)準(zhǔn)液（NaOH）一定要現(xiàn)用現(xiàn)配，而且要在短時間內(nèi)完成，否則二氧化碳對堿標(biāo)準(zhǔn)液的影響很大。wsyang@pH計(jì)和pNa計(jì)使用中的一些問題

(1)溶液溫度的影響溫度補(bǔ)償功能是離子計(jì)的基本功能之一。但千萬不要認(rèn)為溶液溫度對測量因此就不再有影響。溫度補(bǔ)償只是修正了溫度對玻璃電極響應(yīng)斜率的影響，只對E=E0-SpX中的S進(jìn)行了修正，而E0包括了參比電極電位、各個液接面的液接電位，膜的不對稱電位等，當(dāng)溫度變化時，E0隨溫度發(fā)生了變化，但這部分無法進(jìn)行修正。只有被測水樣與標(biāo)定時的標(biāo)準(zhǔn)樣溫度一致時，才能避免E0的溫度誤差。wsyang@溶液溫度的影響被測溶液本身由于溫度的變化，電離平衡發(fā)生了改變，因?yàn)殡x子平衡常數(shù)是隨溫度變化的。這時溶液實(shí)際的pX值發(fā)生了變化，但被測對象的組分并沒有發(fā)生變化。比如對于爐水或給水，在組分沒有變化的情況下，由于取到的水樣未冷卻到規(guī)定的溫度，使測得的pH值發(fā)生了較大的偏差。這種偏差與溶液中物質(zhì)的組成有關(guān)，無法確定因而無法補(bǔ)償。這種由溫度引起的被測溶液本身pH值的變化使得pH指標(biāo)的控制產(chǎn)生了誤差，因?yàn)闋t水或給水的pH控制指標(biāo)是25oC時的pH值。這項(xiàng)誤差有可能要比E0的溫度誤差大得多。wsyang@溶液溫度的影響

綜上兩個原因，要求被測水樣要恒溫在25±2℃，并且標(biāo)定時標(biāo)準(zhǔn)液也是25℃，才能把溫度帶來的誤差控制在最小。嚴(yán)格地說，偏離25oC測量的pH值不能作為準(zhǔn)確的控制依據(jù)，包括用實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)測量值也一樣。wsyang@阻抗的影響

使用中要保證離子計(jì)有足夠高的輸入阻抗，否則將產(chǎn)生信號衰減。前置放大器要保持干燥，尤其與傳感器整合在一起的前置放大器，要注意不能進(jìn)水。高阻部位（指電極至前置放大器之間連接）要保持清潔和干燥，若接頭、端子等受到污染要用乙醚或四氯化碳清洗，至少用無水酒精清洗并吹干，不能用手觸摸高阻部位。連接測量池與離子計(jì)的同軸電纜不能隨意延長或用其他電纜代替，不能轉(zhuǎn)接。特別是前置放大器在離子計(jì)這一側(cè)的情況。wsyang@Na＋測量中的H＋干擾問題從來就沒有只對一種離子響應(yīng)的離子選擇性電極。pH電極對其他離子也有響應(yīng)，只是很微弱，可以忽略不計(jì)。但pNa電極就不一樣了。它除了對Na＋響應(yīng)外，對H＋的響應(yīng)不亞于對Na＋的響應(yīng)。因此，測量Na＋時，消除H＋的干擾是首要問題。通常采用堿化水樣的辦法來減少H＋的干擾。當(dāng)被測溶液中pH值比pNa大3個時，H＋的濃度就比Na＋的濃度小3個數(shù)量級，H＋干擾造成的誤差就可控制在千分之一。電廠汽水監(jiān)測中一般都要將pH值提高到10.5以上或更高。添加堿化劑的方法有直接添加法和氣化添加法。wsyang@Na＋測量中的H＋干擾問題在線鈉表采用氣化添加法。氣化法又有兩種：一種是氣透法，利用硅膠管的透氣特性，將管子浸泡在堿化劑中，水樣在管內(nèi)流動，堿化劑揮發(fā)的氨氣透過管壁添加到水樣中另一種是將堿化劑容器上部的氨氣用抽吸的辦法加入水樣。如有的鈉表利用了文丘里原理，只要水樣流動，就會將氨氣吸入水樣。有的鈉表用氣泵將氨氣打入水樣。鈉表運(yùn)行中要檢查堿化劑是否充足，pH值是否達(dá)到要求。用氣透法的要定期更換硅膠管，以免老化破裂。堿化劑無論用二異丙胺或氨水，濃度均不要超過30%。wsyang@純水pH的測量問題純水的電導(dǎo)率很小，pH的測量存在特殊性。往往出現(xiàn)這樣的問題，用pH緩沖液標(biāo)定時儀表都正常，標(biāo)定結(jié)束電極放入流通池后，顯示值與水樣的實(shí)際pH相去甚遠(yuǎn)。這其中的問題比較復(fù)雜，但主要問題有兩點(diǎn)。離子強(qiáng)度問題。由于純水中離子稀少，其離子強(qiáng)度和內(nèi)充液的離子強(qiáng)度相差較大，此時的液接電位與用緩沖液標(biāo)定時的液接電位不同，明顯高于標(biāo)定時的液接電位，因而造成pH測量的誤差。wsyang@純水pH的測量問題靜電荷問題。由于純水電導(dǎo)率很低，接近于絕緣體，在線測量時，水樣的流動與電極表面摩擦產(chǎn)生了靜電荷。由于純水的高電阻和儀表的高輸入阻抗，靜電荷不能及時釋放而在玻璃電極表面積累。積累的靜電荷產(chǎn)生電位差，其作用相當(dāng)于改變了玻璃電極的電位。有研究表明，這種變化可造成幾十個mV的誤差，影響相當(dāng)大，因?yàn)榇蠹s每變化5.9mV，就可造成0.1pH的測量誤差。wsyang@純水pH的測量問題對于第一個問題，實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)可采用添加中性氯化鉀的辦法提高水樣的電導(dǎo)率。在線表則盡量采用玻璃復(fù)合電極。復(fù)合電極的玻璃敏感膜與液接界距離近而且固定，大面積的液接界結(jié)構(gòu)和較快的參比溶液滲出速度，有利于降低溶液電阻以達(dá)到穩(wěn)定重現(xiàn)的液接界電勢。對于第二個問題，可使用不銹鋼外殼的測量池或使用接地電極，并有良好的接地。同時水樣流量不要太大，并且要穩(wěn)定。還可采用雙高阻電路，能有效地減少干擾信號地影響。wsyang@電極的處理新購的pH電極一般保護(hù)套都裝有電極保存液，電極可直接使用。如果是干置的pH電極，使用前必須浸泡。因?yàn)榍蚺菔且环N特殊的玻璃膜，在玻璃膜表面有一層很薄的水合凝膠層，它只有在充分浸泡后才能在膜表面形成穩(wěn)定的H＋層，才能對溶液中的H＋具有良好穩(wěn)定的響應(yīng)。若浸泡不充分，則響應(yīng)不穩(wěn)定，測量值嚴(yán)重漂移。單玻璃電極，可用除鹽水或蒸餾水浸泡，也可在水中添加一點(diǎn)酸性溶液，浸泡時間一般為24小時以上即可。pH復(fù)合電極則浸泡在添加了酸性溶液的3mol/L氯化鉀溶液中。wsyang@電極的處理pNa電極可采用0.1mol/L的HF（氫氟酸）浸泡40秒左右立即沖洗干凈，接入儀表并開啟水樣，電極直接在堿化過的水樣中浸泡4小時以上再進(jìn)行標(biāo)定。電極接入儀表時，檢查玻璃電極的內(nèi)參比電極和球泡內(nèi)溶液的接觸情況，球泡溶液中如有氣泡，必須輕輕甩動除去氣泡。電極處理過程中，電極接頭（高阻部位）要保持清潔和干燥，不受污染。電極的敏感膜不要用與手和其他油膩物接觸。若電極受油膩物污染，首先要用蘸有四氯化碳或乙醚的棉花擦凈電極的頭部，沖洗后再進(jìn)行如上所述的處理。wsyang@鈉表標(biāo)定應(yīng)注意的問題

鈉表的校準(zhǔn)，在做好前期準(zhǔn)備和確認(rèn)工作前不要急于進(jìn)行校準(zhǔn)，以免校準(zhǔn)不成功。具體準(zhǔn)備步驟有：先檢查堿化劑是否足夠，不足則添加或更換；測一下電極杯里水樣的pH值，確認(rèn)堿化效果，pH值應(yīng)達(dá)到10.5以上。若是經(jīng)氫氟酸處理后的鈉電極，至少要運(yùn)行4個小時后，觀察其示值已經(jīng)穩(wěn)定。wsyang@鈉表標(biāo)定應(yīng)注意的問題檢查參比電極的內(nèi)充液是否足夠，不夠則添加內(nèi)充液，內(nèi)充液為3mol/L的KCl。對于高度可調(diào)整的參比電極，如ABB的鈉表，添加完畢應(yīng)固定參比電極的高度（距底部5～10mm）。一旦開始校準(zhǔn)，參比電極的高度都不能