工业pH计电极—常遇见问题分析与解决

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。