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pH電極技術

2022年12月22日 14:12:28      來源:深圳市新世聯科技有限公司 >> 進入該公司展臺      閱讀量:28

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                            pH電極技術

pH是酸度或堿度的測量。氫離子量(H+) 決定一種液體是酸性的(高濃度氫離子)還是堿性的(低濃度氫離子)。pH值的范圍為0~14。低于0或大于14的值可能是有的但很少,且不能用我們的電極來測量。pH標度是從水解常數派生出來的,其方程如下:


25℃時,以摩爾/公升為單位的氫離子濃度

普通材料的pH

為什么pH測量是重要的?

它決定產品質量:

·         糖精制

·         制漿造紙

·         膠乳凝固

·         沖洗照片

它提高功效:

·         煙氣凈化

·         電路板蝕刻

·         發酵工藝

·         保證產品安全

·         鉻酸鹽和處理系統

·         飲用水和廢水

·         食物,低pH值以防止肉毒中毒。

如何測定pH?

比色法

·         試劑添加

·         pH試紙

電化學法 (pH電極)

 

pH值測量系統包括:

1.      一個pH電極: 其輸出電壓隨著pH值(氫離子濃度)的變化而變化。

2.      一個參比電極: 其輸出電壓保持不變。

3.      一個pH: 一個毫伏計和高阻抗輸入電路將電極的毫伏轉化成pH讀數。

4.      一個自動溫度補償器可供選擇:一個能夠感測溫度的裝置,這樣儀表就能校正溫度變化效應。

pH電極是如何工作的?

·         特殊成分的玻璃感測氫離子(H+)和生成 一個毫伏電壓(25° C時,59.2 mV / pH單位).

·         填充液接收來自特殊pH玻璃的信號。

·         浸泡在氯化銀中的純銀線將被測溶液信號傳到電極的電纜或連接頭。

·         溶液的鈉離子誤差 > pH 12.3

參比電極是如何工作的?

·         多孔液接界分離電極中的填充液和被測溶液。

·         填充液的恒定氯離子濃度在純銀線上生成一個毫伏電壓,導線上有氯化銀。

·         銀線傳送被測溶液的信號到電極的電纜或連接頭。

單液接界vs雙液接界

在液接界上使銀沉淀的化學物會污染和堵塞單液接界。這些可能是此類化合物,例如硫化物,硫醇,,碘化物和蛋白質。其他化合物例如銀,鉛,汞以及其他重金屬化合物會與膠體中的氯化物產生化學反應,導致參考輸出發生還原反應。在下液接界(雙)中選擇合適的化學物可以防止或至少限度地減少這些活性化合物的負效應。

pH復合電極是如何工作的?

pH復合電極是由一個pH電極和一個參比電極組成的, 內置于單殼體中。因此復合電極就像結合的pH和參比電極那樣工作。

pH計是如何工作的?

一個pH計接收來自pH玻璃(高阻抗mV)和參考傳感器的輸入并比較這兩個值,從而獲得一個結果值(mV)。通過運用以下指南將以mV為單位的讀數轉換成pH值:

·         零點 mV = pH 7

·         59.2mV/pH單位變化

·         pHmV+ <7 pHmV- >7

pH電路實例

注意由于pH玻璃的電阻非常高,pH和參考輸入流入運算放大器。pH計也會調整零點和量程偏移和針對pH誤差會自動完成溫度補償(以下詳述)

溫度補償

pH電極測量pH值時,根據能斯特方程(0.03Ph/10C/pH單位),溫度誤差會有所差異,例如。如以下表格所示,溫度所導致的誤差是溫度和被測pH值的函數。注意在pH7 25°C時??梢宰詣踊蚴謩油瓿蓽囟妊a償。一般通過輸入被測液體的溫度到儀器菜單來實現手動溫度補償,然后儀器就會顯示“溫度補償”pH讀數。這就意味著pH值校正為25℃時的期望值。自動溫度補償需要來自溫度傳感器的輸入和不斷發送補償pH值信號到顯示器。自動溫度補償適用于溫度變化大的pH值測量系統。

pH vs溫度誤差圖表

注意: 淺藍色數值的誤差小于0.1 ,可能不需要溫度補償?;疑珨抵凳菧囟群?/span>pH值,沒有溫度導致的pH值誤差。

pH系統是如何校準的?

·         電極放入緩沖液中。緩沖液是已知穩定pH值的溶液。
常用緩沖液的pH值是4.01, 7.0010.00 。緩沖液的pH值隨著溫度的變化而變化(被測溶液也是這樣的)。

·         首先調整系統的零點(包括電極和儀表)。一般以pH7.00緩沖溶液確定零點。理想上,選擇接近被測材料或溶液pH值的緩沖溶液。
pH計上的電位調節旋鈕或按鈕用于設置系統(包括電極和儀表),以讀取緩沖液的pH值。

·         接下來,檢查和/或調整系統的量程。洗凈電極和浸入第二種緩沖液中。系統讀數應接近于第二種緩沖液的pH值。大多數pH計有標有“量程”或“斜率”字樣的控件,補償量程太短的電極。

·         用戶自主決定校準頻率。

·         注意: 兩點校準是必需的,以確保電極正常工作,因為在校準模式中一個損壞了的電極也能提供可接受的pH7輸出。

pH應用

·         廢水中和

·         電鍍

·         化工制造

·         電路板蝕刻

·         煙氣洗滌器

·         鍋爐和冷卻塔

·         制漿造紙

·         食物和飲料

·         藥物

·         墨水,乳膠漆

·         水處理 (污水)

·         水族館,水產養殖

·         發酵 (葡萄酒,啤酒,酒精)

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