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工業(yè)pH計電極—常遇見問題分析與解決
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- 【資料簡介】
在化工生產(chǎn)中,大多數(shù)反應(yīng)在液相中進(jìn)行,其中間產(chǎn)物和zui終產(chǎn)品的酸堿度往往是影響生產(chǎn)過程質(zhì)量的重要因素。因此,介質(zhì)酸堿度的在線監(jiān)控對穩(wěn)定工藝過程、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低原料消耗、減少設(shè)備腐蝕等起著重要作用。工業(yè)酸度計作為連續(xù)檢測溶液酸堿度的儀器,其發(fā)信部分——電極(工作電極與參比電極)的應(yīng)用是儀器能否獲得正確參數(shù)的關(guān)鍵。以下針對南京東方化工有限公司在線檢測pH計電極使用中的常見問題和處理方法進(jìn)行分析。
1、電極測量的電化學(xué)原理
pH玻璃電極(工作電極)、參比電極(以甘汞電極為例)和被測介質(zhì)構(gòu)成一個化學(xué)原電池,其電勢表達(dá)式為:
Ag/AgCl,緩沖溶液(pH0)| 玻璃膜
E1 E2
‖ 被測介質(zhì)(pHx)‖KCl,Hg/Hg2Cl2
E3 E4
式中:E1——玻璃電極內(nèi)電極電位;
E2——玻璃膜內(nèi)邊界電位;
E3——玻璃膜外邊界電位;
E4——參比電極電位。
原電池電動勢:
E=(E1-E4)+(E2-E3)
pH玻璃電極敏感膜表面結(jié)構(gòu)為:
l
—Si — O-— Na+
l
浸在水溶液中一段時間后,Na+將與溶液中的H+發(fā)生離子交換,形成一層很薄(約10-4mm)的硅酸水化層(H+Gl-)。膜電位(E2-E3)由緩沖溶液和介質(zhì)溶液以及水化層中的H+活度決定,其關(guān)系符合能斯特方程式:
E M=K + X P H
由此,原電池電動勢可表示為:
E=E O+ ×p H
可見,單位pH值的改變會引起原電池電動勢的改變,這一轉(zhuǎn)換關(guān)系稱為特性互異。
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