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工业pH计电极—常遇见问题分析与解决
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- 【资料简介】
在化工生产中,大多数反应在液相中进行,其中间产物和zui终产品的酸碱度往往是影响生产过程质量的重要因素。因此,介质酸碱度的在线监控对稳定工艺过程、提高产品质量、降低原料消耗、减少设备腐蚀等起着重要作用。工业酸度计作为连续检测溶液酸碱度的仪器,其发信部分——电极(工作电极与参比电极)的应用是仪器能否获得正确参数的关键。以下针对南京东方化工有限公司在线检测pH计电极使用中的常见问题和处理方法进行分析。
1、电极测量的电化学原理
pH玻璃电极(工作电极)、参比电极(以甘汞电极为例)和被测介质构成一个化学原电池,其电势表达式为:
Ag/AgCl,缓冲溶液(pH0)| 玻璃膜
E1 E2
‖ 被测介质(pHx)‖KCl,Hg/Hg2Cl2
E3 E4
式中:E1——玻璃电极内电极电位;
E2——玻璃膜内边界电位;
E3——玻璃膜外边界电位;
E4——参比电极电位。
原电池电动势:
E=(E1-E4)+(E2-E3)
pH玻璃电极敏感膜表面结构为:
l
—Si — O-— Na+
l
浸在水溶液中一段时间后,Na+将与溶液中的H+发生离子交换,形成一层很薄(约10-4mm)的硅酸水化层(H+Gl-)。膜电位(E2-E3)由缓冲溶液和介质溶液以及水化层中的H+活度决定,其关系符合能斯特方程式:
E M=K + X P H
由此,原电池电动势可表示为:
E=E O+ ×p H
可见,单位pH值的改变会引起原电池电动势的改变,这一转换关系称为特性互异。
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