核工业仪表培训资料

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第53页 共53页水质分析仪培训资料水质化学仪表监督的目的和重要意义及时反应和监督机组的汽水品质，预防热力系统发生腐蚀，结垢和积盐；控制给水，炉水加药；监督除氧器运行；监督凝汽器泄漏；监督废液废水的达标排放；监督锅炉补给水制水过程等。水中杂质的危害水中杂质的危害，含有杂质的天然水如果不进行处理或处理效果不达标，直接进入锅炉则会造成以下现象和危害：1结垢 结垢带来的危害分为多消耗燃料锅炉受热不均匀降低锅炉的功率凝汽器结垢，同时导致汽轮机的热效率下降2腐蚀 溶解氧和二氧化碳腐蚀：使给水管道，省煤器甚至汽包等部件遭受严重腐蚀，致使锅炉设备无法安全运行。 沉淀物下腐蚀：锅炉金属表面附着的水垢或水渣会使金属腐蚀，这种腐蚀会使承压金属管壁产生裂纹或较深的腐蚀坑，使设备受到损害。3汽水共沸：当炉水中含有较多的盐分时，在锅炉水沸腾蒸发的过程中，就会产生含盐量很高的蒸汽 含盐量很高的蒸汽在汽轮机内做功过程中便会发生盐的沉积，引起功率下降，机组振动，影响经济效益和安全。 过热器管和蒸汽流通管道产生积盐，严重的积盐会发生爆炸。 使过热蒸汽过热温度下降。水处理介绍1补给水处理：包括去除悬浮物与胶体杂质的澄清，过滤预处理，去除水中钙镁离子的软化处理，去除水中全部溶解盐分的除盐处理。2给水处理 除氧处理：热力除氧和化学除氧相结合的方式能把水中的溶解氧降至很低。pH值调节处理：由于pH值是控制炉水腐蚀性的重要指标，一般采用向给水加入氨的办法来调节给水pH值。3炉水处理：为了消除残余钙镁离子，进行磷酸盐处理。 适当的排污4凝结水处理：去除由于某些污染带入凝结水中的盐分与铁的氧化物。5冷却水处理：为了防止凝汽器结垢，有机物附着物的产生等，一般采用加酸或加缓蚀阻垢剂以及余氯等。化学仪表的基本原理及其基本结构化学仪表的基本原理：电导式：电导率仪，酸碱浓度计。电位式：pH计，钠离子分析仪。光电式：硅酸根分析仪，磷酸根分析仪，联氨分析仪，铜离子分析仪，铁离子分析仪，总硬度分析仪。电流式：溶解氧分析仪。电导率仪：电导率的测定原理就是按欧姆原理定律测定平行电极之间溶液部分的电阻。将两块平行极板放到被测溶液中，在电极的两端加上一定的电动势（高频交流电），然后测量极板间流过的电流。根据欧姆定律，电导率（G）-电阻（R）的倒数，由导体本身决定的。电导率的基本单位是西门子（S），电导池的几何形状影响电导率值，标准的测量中用单位电导率S/cm来表示，以补偿各种电极尺寸造成的差别，单位电导率（C）简单地说就是所测电导率（G）与电导池常数（L/A）的乘积，其中L为两块极板之间的液柱长度，A为极板的面积。为什么要采用高频交流电，是因为当电流通过电极时，会发生氧化或还原反应，从而改变电极附近溶液的组成，产生“极化”现象，从而引起电导测量的严重误差。为此，采用高频交流电测定法，可以减轻或消除上述的极化现象，因为在电极表面的氧化和还原迅速交替进行，其结果可以认为没有氧化或还原发生。电导率仪由电导电极和电子单元组成，电子单元采用适当频率的交流信号的方法，将信号发大处理后换算成电导率，仪器中还配有与传感器相匹配的温度测量系统，能补偿到标准温度电导率的温度补偿系统，温度系数调节系统以及电导池常熟调节系统。酸碱浓度计：是利用电磁感应测量电导率，非接触式的设计使得被测介质与电路实现的完全的水-电隔离，避免的酸碱盐等强腐蚀性溶液对电极的腐蚀和污染，使电极的可靠性和寿命得到了很大的提高。传感器测量变换单元由两个环形铁心B1、B2 组成，其间由被测介质交链，其测量原理图为：当 B1上线圈W1受振荡电源V1激励后，在被测介质回路中产生一个与被测介质电导率成比例变化的电流信号i，进而在B2的线圈W2上产生感应电势V2,该信号与被测介质电导率成比例关系。pH计，pH计原理与测量方法用来量度物质中氢离子的活性。这一活性直接关系到水溶液的酸性、中性和碱性。水在化学上是中性的，但不是没有离子，即使化学纯水也有微量被离解：严格地讲，只有在与水分子水合作用以前，氢核不是以自由态存在。 H2O+ H2O=H3O+ + OH 由于水合氢离子（H3O+）的浓度是与氢离子（H+）浓度等同看待，上式可以简化成下述常用的形式： H2O=H+ + OH 此处正的氢离子人们在化学中表示为“H+离子”或“氢核”。水合氢核表示为“水合氢离子”。负的氢氧根离子称为“氢氧化物离子”。 利用质量作用定律，对于纯水的离解可以找到一平衡常数加以表示： K = H3O+OH- 由于水只有极少量被离解，因此水的克分子浓度实际为一常数，并且有平衡常数K可求出水的离子积KW。 KW=KH2O KW= H3O+OH=107107=1014mol/l(25) 也就是说对于一升纯水在25时存在107摩尔H3O+离子和107摩尔OH离子。 在中性溶液中，氢离子H+和氢氧根离子OH的浓度都是107mol/l。如： 假如有过量的氢离子H+，则溶液呈酸性。酸是能使水溶液中的氢离子H+游离的物质。同样，如果氢离子H+并使OH离子游离，那末溶液就是碱性的。所以，给出OH+值就足以表示溶液的特性，呈酸性碱性，为了免于用此克分子浓度负幂指数进行运算，生物学家泽伦森（Soernsen）在1909年建议将此不便使用的数值用对数代替，并定义为“pH值”。数学上定义pH值为氢离子浓度的常用对数负值。即 因此，PH值是离子浓度以10为底的对数的负数： 改变50m3的水的pH值，从pH2到pH3需要500L漂白剂。然而，从pH6到pH7只需要50L的漂白剂。 测量pH值的方法很多，主要有化学分析法、试纸法、电位法。现主要介绍电位法测得pH值。 电位分析法所用的电极被称为原电池。原电池是一个系统，它的作用是使化学反应能量转成为电能。此电池的电压被称为电动势（EMF）。此电动势（EMF）由二个半电池构成，其中一个半电池称作测量电极，它的电位与特定的离子活度有关，如H+；另一个半电池为参比半电池，通常称作参比电极，它一般是测量溶液相通，并且与测量仪表相连。 例如，一支电极由一根插在含有银离子的盐溶液中的一根银导线制成，在导线和溶液的界面处，由于金属和盐溶液二种物相中银离子的不同活度，形成离子的充电过程，并形成一定的电位差。失去电子的银离子进溶液。当没有施加外电流进行反充电，也就是说没有电流的话，这一过程最终会达到一个平衡。在这种平衡状态下存在的电压被称为半电池电位或电极电位。这种（如上所述）由金属和含有此金属离子的溶液组成的电极被称为第一类电极。 此电位的测量是相对一个电位与盐溶液的成分无关的参比电极进行的。这种具有独立电位的参比电极也被称为第二电极。对于此类电极，金属导线都是覆盖一层此种金属的微溶性盐（如：Ag/Agcl），并且插入含有此种金属盐阴离子的电解质溶液中。此时半电池电位或电极电位的大小取决于此种阴离子的活度。 此二种电极之间的电压遵循能斯特（NERNST）公式： 能斯特公式式中：E电位 E0电极的标准电压 R气体常数（8.31439焦耳/摩尔和） T开氏绝对温度（例：20相当于（273.15+20）293.15开尔文） F法拉弟常数（96493库化/当量） n被测离子的化合价（银=1，氢=1） ln（aMe）离子活度aMe的对数 标准氢电极是所有电位测量的参比点。标准氢电极是一根铂丝，用电解的方法镀（涂覆）上氯化铂，并且在四周充入氢气（固定压力为1013hpa）构成的。 将此电极浸入在25时H3O+离子含量为1mol/l溶液中便形成电化学中所有电位测量所参照的半电池电位或电极电位。其中氢电极作为参比电极在实践中很难实现，于是使用第二类电极做为参比电极。其中最常用的便是银/氯化银电极。该电极通过溶解的AgCl对于氯离子浓度的变化起反应。 此参比电极的电极电位通过饱和的kcl贮池（如：3mol/l kcl）来实现恒定。液体或凝胶形式的电解质溶液通过隔膜与被测溶液相连通。 最常用的PH指示电极是玻璃电极。它是一支端部吹成泡状的对于pH敏感的玻璃膜的玻璃。管内充填有含饱和AgCl的3mol/l kcl缓冲溶液，pH值为7。存在于玻璃膜二面的反映PH值的电位差用Ag/AgCl传导系统， 如第二电极，导出。pH复合电极和pH固态电极， 此电位差遵循能斯特公式： 能斯特公式将E0、R、T（298.15K即25）等数值代入上式既得： E=59.16mv/25 per pH （式中已将ln（H3O+）转化为pH） 式中R和F为常数，n为化合价，每种离子都有其固定的值。对于氢离子来讲n=1。温度“T”做为变量，在能斯特公式中起很大作用。随着温度的上升，电位值将随之增大。 对于每1的温度变大，将引起电位0.2mv/per pH变化。用pH值来表示则每1第1pH变化0.0033pH值。 这也就是说：对于2030之间和7pH左右的测量不需要对温度变化进行补偿；而对于温度30或8pH或6pH的应用场合则必须对温度变化进行补偿。 pH值一电位一离子浓度之间的关系 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 OH离子 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 H 离子 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 pH +414.4 +.59.2 0 -59.2 -414.4 mv/25 从以上我们对PH测量的原理进行了分析而得知我们只要用一台毫伏计即可把pH值显示出来 PH计测量时需注意的问题：在进行操作前，应首先检查电极的完好性。目前酸度计（PH计）上配套使用的电极大多数采用的是复合电极，老一代酸度计尚在使用玻璃电极与甘汞电极。由于复合电极使用比较广泛，以下主要讨论复合电极。 目前实验室使用的复合电极主要有全封闭型和非封闭型两种，全封闭型比较少，主要是以国外企业生产为主。复合电极使用前首先检查玻璃球泡是否有裂痕、破碎，如果没有，用pH缓冲溶液进行两点标定时，定位与斜率按钮均可调节到对应的pH值时，一般认为可以使用，否则可按使用说明书进行电极活化处理。活化方法是在4%氟化氢溶液中浸35 s左右，取出用蒸馏水进行冲洗，然后在0.1mol/L的盐酸溶液中浸泡数小时后，用蒸馏水冲洗干净，再进行标定，即用pH值为6.86(25)的缓冲溶液进行定位，调节好后任意选择另一种pH缓冲溶液进行斜率调节，如无法调节到，则需更换电极。非封闭型复合电极，里面要加外参比溶液即3 mol/L氯化钾溶液，所以必须检查电极里的氯化钾溶液是否在1/3以上，如果不到，需添加3 mol/L氯化钾溶液。如果氯化钾溶液超出小孔位置，则把多余的氯化钾溶液甩掉，使溶液位于小孔下面，并检查溶液中是否有气泡，如有气泡要轻弹电极，把气泡完全赶出。 在使用过程中应把电极上面的橡皮剥下，使小孔露在外面，否则在进行分析时，会产生负压，导致氯化钾溶液不能顺利通过玻璃球泡与被测溶液进行离子交换，会使测量数据不准确。测量完成后应把橡皮复原，封住小孔。电极经蒸馏水清洗后，应浸泡在3 mol/L氯化钾溶液中，以保持电极球泡的湿润，如果电极使用前发现保护液已流失，则应在3 mol/L氯化钾溶液中浸泡数小时，以使电极达到最好的测量状态。在实际使用时，发现有的分析人员把复合电极当作玻璃电极来处理，放在蒸馏水中长时间浸泡，这是不正确的，这会使复合电极内的氯化钾溶液浓度大大降低，导致在测量时电极反应不灵敏，最终导致测量数据不准确，因此不应把复合电极长时间浸泡在蒸馏水中。 电极使用注意1、 玻璃电极插座应保持干燥、清洁，严禁接触酸雾、盐雾等有害气体，严禁沾上水溶液，保证仪器的高输入阻抗。 2、 不进行测量时，应将输入短路，以免损坏仪器。 3、 新电极或久置不用的电极在使用前，必须在蒸馏水中浸泡数小时。使电极不对称电位降低达到稳定，降低电极内阻。 4、 测量时，电极球泡应全部浸入被测溶液中。 5、 使用时，应使内参比电极浸在内参比溶液中，不要让内参比溶液倒向电极帽一端，使内参比悬空。 6、 使用时，应拔去参比电极电解液加液口的橡皮塞，以使参比电解液（盐桥）借重力作用维持一定流速渗透并与被测溶液相通。否则，会造成读数漂移。 7、 氯化钾溶液中应该没有气泡，以免使测量回路断开。 8、 应该经常添加氯化钾盐桥溶液，保持液面高于银/氯化银丝。 校准溶液校准时注意pH计因电计设计的不同而类型很多，其操作步骤各有不同，因而pH计的操作应严格按照其使用说明书正确进行。在具体操作中，校准是pH计使用操作中的一重要步骤。表1的数据是精度为0.01级、经过计量检定合格的pH计在未校准时与校准后的测量值，从中可以看出校准的重要性。 尽管pH计种类很多，但其校准方法均采用两点校准法，即选择两种标准缓冲液：一种是pH7标准缓冲液，第二种是pH9标准缓冲液或pH4标准缓冲液。先用pH7标准缓冲液对电计进行定位，再根据待测溶液的酸碱性选择第二种标准缓冲液。如果待测溶液呈酸性，则选用pH4标准缓冲液；如果待测溶液呈碱性，则选用pH9标准缓冲液。若是手动调节的pH计，应在两种标准缓冲液之间反复操作几次，直至不需再调节其零点和定位（斜率）旋钮，pH计即可准确显示两种标准缓冲液pH值。则校准过程结束。此后，在测量过程中零点和定位旋钮就不应再动。若是智能式pH计，则不需反复调节，因为其内部已贮存几种标准缓冲液的pH值可供选择、而且可以自动识别并自动校准。但要注意标准缓冲液选择及其配制的准确性。智能式0.01级pH计一般内存有三至五种标准缓冲液pH值，如科立龙公司的KL-016型pH计等。 其次，在校准前应特别注意待测溶液的温度。以便正确选择标准缓冲液,并调节电计面板上的温度补偿旋钮,使其与待测溶液的温度一致。不同的温度下，标准缓冲溶液的pH值是不一样的。 校准工作结束后，对使用频繁的pH计一般在48小时内仪器不需再次定标。如遇到下列情况之一，仪器则需要重新标定： 溶液温度与定标温度有较大的差异时. 电极在空气中暴露过久，如半小时以上时. 定位或斜率调节器被误动； 测量过酸（pH12）的溶液后； 换过电极后； 当所测溶液的pH值不在两点定标时所选溶液的中间，且距7pH又较远时。 1、 测量时应按说明书规定的时间周期对仪器进行校准。 2、 校准时应注意： 标准缓冲溶液温度尽量与被测溶液温度接近。 定位标准缓冲溶液应尽量接近被测溶液的pH值。或两点标定时，应尽量使被测溶液的pH值在两个标准缓冲溶液的区间内。 校准后，应将浸入标准缓冲溶液的电极用水特别冲洗，因为缓冲溶液的缓冲作用，带入被测溶液后，造成测量误差。 3、 记录被测溶液的pH值时应同时记录被测溶液的温度值，因为离开温度值，pH值几乎毫无意义。尽管大多数pH计都具有温度补偿功能，但仅仅是补偿电极的响应而已，也就是说只是半补偿，而没有同时对被测溶液进行温度补偿，即，全补偿。 编辑本段PH计使用的保养与维护：保养1、 pH玻璃电极的贮存 短期：贮存在pH=4的缓冲溶液中； 长期：贮存在pH=7的缓冲溶液中。 2、 pH玻璃电极的清洗 玻璃电极球泡受污染可能使电极响应时间加长。可用CCl4或皂液揩去污物，然后浸入蒸馏水一昼夜后继续使用。污染严重时，可用5%HF溶液浸1020分钟，立即用水冲洗干净，然后浸入0.1N HCl溶液一昼夜后继续使用。 3、 玻璃电极老化的处理 玻璃电极的老化与胶层结构渐进变化有关。旧电极响应迟缓，膜电阻高，斜率低。用氢氟酸浸蚀掉外层胶层，经常能改善电极性能。若能用此法定期清除内外层胶层，则电极的寿命几乎是无限的。 4、 参比电极的贮存 银-氯化银电极最好的贮存液是饱和氯化钾溶液,高浓度氯化钾溶液可以防止氯化银在液接界处沉淀，并维持液接界处于工作状态。此方法也适用于复合电极的贮存。 5、 参比电极的再生 参比电极发生的问题绝大多数是由液接界堵塞引起的，可用下列方法解决： （1） 浸泡液接界：用10%饱和氯化钾溶液和90%蒸馏水的混合液，加热至6070，将电极浸入约5cm，浸泡20分钟至1小时。此法可溶去电极端部的结晶。 （2） 氨浸泡：当液接界被氯化银堵塞时可用浓氨水浸除。具体方法是将电极内充洗净，液放空后浸入氨水中1020分钟，但不要让氨水进入电极内部。取出电极用蒸馏水洗净，重新加入内充液后继续使用。 （3） 真空方法：将软管套住参比电极液接界，使用水流吸气泵，抽吸部分内充液穿过液接界，除去机械堵塞物。 （4） 煮沸液接界：银氯化银参比电极的液接界浸入沸水中1020秒。注意，下一次煮沸前，应将电极冷却到室温。 （5） 当以上方法均无效时，可采用砂纸研磨的机械方法去除堵塞。此法可能会使研磨下的砂粒塞入液接界。造成永久性堵塞。 维护目前实验室使用的电极都是复合电极，其优点是使用方便，不受氧化性或还原性物质的影响，且平衡速度较快。使用时，将电极加液口上所套的橡胶套和下端的橡皮套全取下，以保持电极内氯化钾溶液的液压差。下面就把电极的使用与维护简单作一介绍： 复合电极不用时，可充分浸泡3M氯化钾溶液中。切忌用洗涤液或其他吸水性试剂浸洗。 使用前，检查玻璃电极前端的球泡。正常情况下，电极应该透明而无裂纹；球泡内要充满溶液，不能有气泡存在。 测量浓度较大的溶液时，尽量缩短测量时间，用后仔细清洗，防止被测液粘附在电极上而污染电极。 清洗电极后，不要用滤纸擦拭玻璃膜，而应用滤纸吸干, 避免损坏玻璃薄膜、防止交叉污染，影响测量精度。 测量中注意电极的银氯化银内参比电极应浸入到球泡内氯化物缓冲溶液中，避免电计显示部分出现数字乱跳现象。使用时，注意将电极轻轻甩几下。 电极不能用于强酸、强碱或其他腐蚀性溶液。 严禁在脱水性介质如无水乙醇、重铬酸钾等中使用。 1、 pH玻璃电极的贮存 短期：贮存在pH=4的缓冲溶液中； 长期：贮存在pH=7的缓冲溶液中。 2、 pH玻璃电极的清洗 玻璃电极球泡受污染可能使电极响应时间加长。可用CCl4或皂液揩去污物，然后浸入蒸馏水一昼夜后继续使用。污染严重时，可用5%HF溶液浸1020分钟，立即用水冲洗干净，然后浸入0.1N HCl溶液一昼夜后继续使用。 1. 什么是水的pH值？它有什么意义？pH值是水溶液最重要的理化参数之一。凡涉及水溶液的自然现象，化学变化以及生产过程都与pH值有关，因此，在工业、农业、医学、环保和科研领域都需要测量pH值。 水的pH值是表示水中氢离子活度的负对数值，表示为： pH= - lg aH+ pH值有时也称氢离子指数，由于氢离子活度的数值勤往往很小，在应用很不方便，所以就用pH值之一概念来作为水溶液酸性、碱性的判断指示。而且，氢离子活度的负对数值能够表示出酸性、碱性的变化幅度的数量级的大小，这样应用起来就十分方便，并由此得到： 中性水溶液，pH= - lg aH+=-lg10-7=7 酸性水溶液，pH7，pH值越大，表示碱性越强。 2. 什么是pH标度？pH测量是一种相对测量，它仅仅指示标准溶液与未知溶液之间的pH差别，实际测量时，需要用标准缓冲溶液定期进行校准。因此，为了达到量值的一致，必须建立pH标度。pH标度范围定为014pH，pH标度的量值由基准缓冲溶液的pHs值确定。 因此，pH标度的含义可表达为：根据pH定义，在014pH范围内选择若干个pH缓冲溶液作为pH标度的固定点，并且采用当代技术能达到的最准确的方法测定它们的pHs值。国际上有二种pH标度，即多种基准pH标度和单种基准pH标度，中国采用多种基准pHs标度。 3. pH测量一定要标定校准吗？pH测量通常有比色法（pH试纸或比色皿）和电极法二种。比色法当然不要标定，而电极法就一定要标定，因为电极法pH测量就是将未知溶液与已知pHs值的标准溶液在测量电池中作用比较测定，这是电极法pH测量的“操作定义”所决定的。 4. 什么是pH标准缓冲溶液？它有哪些特点？pH缓冲溶液是一种能使pH值保持稳定的溶液。如果向这种溶液中加入少量的酸或碱，或者在溶液中的化学反应产生少量的酸或碱，以及将溶液适当稀释，这个溶液的pH值基本上稳定不变，这种能对抗少量酸或碱或稀释，而使pH值不易发生变化的溶液就称为pH缓冲溶液。 pH标准缓冲溶液具有以下特点： 标准溶液的pH值是已知的，并达到规定的准确度。 标准溶液的pH值有良好的复现性和稳定性，具有较大的缓冲容量，较小的稀释值和较小的温度系数。 溶液的制备方法简单。 5. 如何配制pH缓冲溶液？对于一般的pH测量，可使用成套的pH缓冲试剂（可配制250ml），配制溶液时，应使用去离子水，并预先煮沸1530分钟，以除去溶解的二氧化碳。剪开塑料袋将试剂倒入烧杯中，用适量去离子水使之溶解，并冲洗包装袋，再倒入250ml容量瓶中，稀释至刻度，充分摇匀即可。 6. 如何正确保存和使用pH缓冲溶液？缓冲溶液配制后，应装在玻璃瓶或聚乙稀瓶中（碱性的pH缓冲液如pH9.18、pH10.01、pH12.46等，应装在聚乙稀瓶中）瓶盖严密盖紧，在冰箱中低温（5-10）保存，一般可使用二个月左右，如发现有混浊、发霉或沉淀等现象，不能继续使用。使用时，应准备几个50ml的聚乙稀小瓶，将大瓶中缓冲溶液倒入小瓶中，并在环境温度下放置12小时，等温度平衡后再使用。使用后不得再倒回大瓶中，以免污染，小瓶中的缓冲溶液在10的环境条件下可以使用23天，一般pH7.00、pH6.86及pH4.00三种溶液使用时间可以长一些，pH9.18和pH10.01溶液由于吸收空气中的CO2，其pH值比较容易变化. 7. pH缓冲溶液有何用途？pH测量前标定校准pH计。 用以检定pH计的准确性，例如用pH6.86和pH4.00标定pH计后，将pH电极插入pH9.18溶液中，检查仪器显示值和标准溶液的pHs值是否一致。 在一般精度测量时检查pH计是否需要重新设定。pH计标定并使用后也许会产生漂移或变化，因此在测试前将电极插入与被测溶液比较接近的标准缓冲液中，根据误差大小确定是否需要重新标定。 检测pH电极的性能。 8. 使用瓶装的pH缓冲溶液有什么优点？在pH计经销商处一般还有用聚乙稀塑料瓶瓶装的pH标准缓冲溶液销售。它和用pH缓冲试剂自己配制的缓冲溶液比较，由于它其中添加了显色剂和防腐剂，因此不同pH值的缓冲液有不同的颜色，使用时不易搞错，并且在常温下保存不会发霉变质，保存期可长达一年，因此使用特别方便。有pH4.00、pH6.86、pH7.00、pH9.18、pH10.01五种，并有500ml大瓶和50ml小瓶二种规格。 9. 什么是pH指示电极？对溶液中氢离子活度有响应，电极电位随之而变化的电极称为pH指示电极或pH测量电极。pH指示电极有氢电极、锑电极和玻璃电极等几种，但最常用的是玻璃电极。玻璃电极是由玻璃支杆，以及由特殊成份组成的对氢离子敏感的玻璃膜组成。玻璃膜一般呈球泡状，球泡内充入内参比溶液，插入内参比电极（一般用银/氯化银电极），用电极帽封接引出电线，装上插口，就成为一支pH指示电极。市场销售的最常用的pH指示电极是231玻璃pH电极。单独一支pH指示电极是无法进行测量的，它必须和参比电极一起才能测量。 10. 什么是参比电极？对溶液中氢离子活度无响应，具有已知和恒定的电极电位的电极称为参比电极。参比电极有硫酸亚汞电极、甘汞电极和银/氯化银电极等电极等几种。最常用的是甘汞电极和银/氯化银。参比电极在测量电池中的作用是提供并保持一个固定的参比电势，因此对参比电极的要求是电势稳定、重视，温度系数小，有电流通过时极化电势小。市场销售的常用的参比电极为232参比电极。 11. 什么是pH复合电极？将pH玻璃电极和参比电极组合在一起的电极就称为pH复合电极。外壳为塑料的就称为塑壳pH复合电极。外壳为玻璃的就称为玻璃pH复合电极。复合电极的最大优点是合二为一，使用方便。pH复合电极的结构主要由电极球泡、玻璃支持杆、内参比电极、内参比溶液、外壳、外参比电极、外参比溶液、液接界、电极帽、电极导线、插口等组成。 电极球泡：它是由具有氢功能的锂玻璃熔融吹制而成，呈球形，膜厚在0.10.2mm左右，电阻值250兆欧（25）。 玻璃支持管：是支持电极球泡的玻璃管体，由电绝缘性优良的铅玻璃制成，其膨胀系数应与电极球泡玻璃一致。 内参比电极：为银/氯化银电极，主要作用是引用电极电位，要求其电位稳定，温度系数小。 内参比电极：零电位为7pH的内参比溶液，是中性磷酸盐和氯化钾的混合溶液，玻璃电极与参比电极构成电池建立零电位的pH值，主要取决于内参比溶液的pH值及氯离子浓度。 电极塑壳：电极塑壳是支持玻璃电极和液接界，盛放外参比溶液的壳体，由聚碳酸酯塑压成型。 外参比电极：为银/氯化银电极，作用是提供与保持一个固定的参比电势，要求电位稳定，重现性好，温度系数小。 外参比溶液：为3.3mol/L的氯化钾凝胶电解质，不易流失，无需添加。 砂芯液接界：液接界是构通外参比溶液和被测溶液的连接部件，要求渗透量稳定。 电极导线：为低噪音金属屏蔽线，内芯与内参比电极连接，屏蔽层与外参比电极连接。 12. pH电极有哪些特性？pH电极具有以下特性： 不对称电势：当电极的内外参比电极，内外参比溶液均相同时，理论上电池电动势应等于零，但实际上总有几毫伏到几十毫伏的电势差存在，这说明玻璃球泡内外二个界面是不对称的，这一电势差就称为不对称电势。不对称电势与球泡吹制的工艺有关，也与使用中球泡表面受侵蚀或沾污有关，实际使用中，可用电计特设的定位调节器消除它。 零电势：pH电极的零电势是指pH测量电池的电势为零时的溶液的pH值。它取决于内参比溶液的pH值及氯离子浓度。若内参比溶液为0.025mol/L的混合磷酸盐溶液，电极的零电势pH值大于或小于电极的零电势pH值时，电极的极性就要发生改变。 内阻：电极的内阻主要由球泡玻璃膜的内阻决定，它取决于玻璃的组成和厚度，阻值一般为几十兆欧。而且随温度下降而按指数式上升（每下降7，内阻增加1倍，例如28时为50兆欧，则0时为800兆欧）。内阻高的电极对电计的输入阻抗及绝缘屏蔽的要求高，因此电极内阻低一些为好。 碱误差和酸误差：当被测溶液的酸度和碱度增大时，电极电势与溶液pH值将偏离线性关系，这种偏差就称为碱误差和酸误差。碱误差是由于在氢离子浓度很低的溶液中，电极膜的响应不仅与氢离子浓度有关，而且与溶液中碱金属离子浓度有关。碱误差使测得的pH值比实际的数值偏低。酸误差在较低的pH范围内（pH12）出现，酸误差使pH测量值比实际数值偏高。 13.不同的pH敏感玻璃膜有何区别？从形状上看，pH敏感玻璃膜可以制作成球形、圆柱形、平面形和尖锥形等各种不同的外形，主要是为了和被测介质的形态吻合。如球形和圆柱形，主要用于液体介质；平面形主要用于含水的半固体介质，如皮肤、肉类、皮革、纸张等；尖锥形主要用于刺入介质内部测量，如土壤、水果等。从成分组成看区别就更大了，有用于常规使用的敏感玻璃膜，有用于高温使用的敏感玻璃膜，有用于强酸或强碱使用的敏感玻璃膜，有用于高温蒸汽消毒（130）的敏感玻璃膜，以及用于低温和低离子强度的敏感玻璃膜等等。有些pH测试不准确或不稳定与pH敏感玻璃膜的选择不当有很大关系。 14.不同的参比电极有何区别？常用的参比电极有甘汞电极和银/氯化银电极二类。甘汞电极具有电势稳定、重现性好的优点，但也有温度滞后性大，不能在高温下使用（0.5pH，电极的测试误差会比较大，尤其当测试溶液温度变化较大时误差会更大。如果测试精度要求不高，则零电位误差值还可以大一些，但最大不能超过1pH. 测试电极百分理论余率（PTS） 记录（1）步骤中的测试数据186mV，将电极清洗后再插入pH9.18缓冲液中，稳定后读数，E2=111mV（取绝对值），E=E1+E2=186+111=297mV，与表格中的E对照，PTS=97%，合格，一般新电极PTS97%，使用长久的电极可以放宽一些，但一般应PTS95%，除非测试精度要求很低。 将电极清洗后再插入pH4.00缓冲液，将读数与步骤（1）的数据比较，其误差应2mV，否则表示电极重复性较差。 电极的测试读数应该在30-60秒内稳定，否则表示电极响应太慢。 24.如何避免被测溶液与盐桥成分反应？如果被测溶液含有可溶性银盐、一价汞盐或铊盐时，盐桥内不能利用氯化钾溶液，而应该用饱和硝酸钾或硝酸铵溶液方能获得满意的测量结果。对非水溶液则应用碘化钠的甲醇溶液和硫氰化钾的乙醇溶液为中间溶液。 总之，不能使盐桥溶液中的成分与被测溶液发生沉淀、氧化还原反应等现象，不然会干扰电动势测定。 如双液接参比电极在测Cl浓度中的应用。 关于pH计的常见信号显示仪表 ProtEX RT6820.模拟信号输入型/积算型显示仪表输入信号 420mA, Loop-Power回路供电电压降幅 2.8V, (带背光时5.8V)支持线性的、平方根的或可编程的数学运算Loop-Power回路供电 或 DC供电背光可选 ProtEX RT6830.脉冲信号输入型/积算型显示仪表电池供电, DC供电, 或输出回路供电电池供电, DC供电, 或输出回路供电 背光可选 ProtEX_Lite PD663 防爆型回路供电过程显示仪表输入信号 420mA电压降幅 1.7V, (带背光时4.9V)3-1/2+LCDS数字,0.6”高回路供电背光可选快捷的四键编程问题 pH计的用途 pH计广泛用于净水、自来水、生活用水及各种液体的酸碱度测试。pH值在7.0为中性，7.0以下为酸性，7.0以上为碱性。 选购时应注意五大点如何选购pH计|酸度仪|酸度计？应注意五大点。 我们在选购酸度仪时，首先要考虑应用场合，选择笔式pH计，便携式酸度仪，台式酸度计或是工业用PH计；其次是考虑测量需要的精度，选择合适自己使用的精度. BPH-200A型PH计广泛应用于工业、电力、农业、医药、食品、科研和环保等领域。该仪器也是食品厂、饮用水厂办QS、HACCP认证中的必备检验设备。 我们在选购酸度计时需要考虑以下几点： 1.根据应用场合分类可分为：笔式pH计、便携式pH计、实验室pH计和工业pH计等。笔式pH计主要用于代替pH试纸的功能，具有精度低、使用方便的特点。 便携式pH计主要用于现场和野外测方式，要求较高的精度和完善的功能。 实验室pH计是一种台式高精度分析仪表，要求精度高、功能全，包括打印输出、数据处理等等。 工业pH计是用于工业流程的连续测量，不仅要有测量显示功能，还要有报警和控制功能，以及安 装、清洗、抗干扰等等问题的考虑。 2.据pH计仪器精度分类：可分为0.2级、0.1级、0.05级、0.01级,数字越小，精度越高。 3.根据元器件类型分类：可分为晶体管式、集成电路式和单片机微电脑式，现在更多的是应用微电脑芯片，大大减少了仪器体积和单机成本；但芯片的开发成本很贵 4根据读数指示分类：可分为指针式和数字显示式二种。指针式pH计现在已很少使用，但指针式仪表能够显示数据的连续变化过程，因此在滴定分析中还有使用。 5.看pH计有没有附带功能，比方说带标配RS232接口，还有一个很重的是温度补偿是自动 还是手动，自动温度补偿的PH计要比手动温度补偿的PH计要方便些，二者之间的价格你就明白了吧。 备注：pH计|酸度仪|酸度计这三个名称意思都一样，只是各地方或者厂家说法不一样钠离子分析仪，与pH计原理相似，区别在于一个是用pH电极，一个是用pNa电极当钠离子选择性电极-PNa电极与甘汞参比电极同时浸入水溶液后，即组成测量电池。其中PNa电极的电位随溶液中的钠离子的活度而变化。用一台高输入阻抗的毫伏计测量，可获得水溶液中的钠离子活度相对应的电极电位，以PNa值表示：PNa=lgaNa+PNa电极的电位与溶液中钠离子活度的关系，符合能斯特公式：E=E0+2.3026RTnF lgaNa+式中EPNa电极所产生的电位，V； E0当钠离子活度为1时，PNa电极所产生的电位，V； R气体常数；F法拉弟常数；T绝对温度，K；n参加反应的得失电子数；aNa水溶液中钠离子的活度，mol/还有一个区别就是，测量钠离子必须在碱性中测量，因为氢离子也可以和钠离子电极膜作用产生电信号的，所以必须在碱性条件下测，而且在同等条件下，氢离子产生的信号是钠离子的1000倍，所以测量钠离子是pH值必须在10.5以上，我们通过加二异丙胺的方法来使测量水样的pH值达到10.5以上。在线仪器部分：硅酸根分析仪硅酸根分析仪根据测量范围（ 0100）g/L 和（ 01000）g/L其中（ 0100）g/L的硅酸根分析仪采用钼蓝法反应的化学原理是：在酸性溶液中，水中硅会与显色剂钼酸盐产生显色反应，生成硅钼黄，再与还原剂生成硅钼蓝，使溶液呈蓝色。蓝色的深浅程度又与试剂水中的硅的含量有关，从而可通过分光光度法测定吸光度而求得待测试样水中的硅含量。硅钼蓝法的分析过程一般可分为三个阶段，即显色、加掩蔽剂和还原。显色 在加有硫酸的酸性溶液中，使水中硅转变成可溶性正硅酸盐H4SiO4，然后与钼酸盐在微酸性溶液中进行显色反应，生成黄色硅钼杂多酸，称为硅钼黄，其分子式为H4SiMo12O40。加掩蔽剂 由于水中的铁、磷和申均能与钼酸盐起显色反应，也生成黄色络合物，当加入还原剂时，又会与硅钼黄一起被还原成钼蓝，因而会干扰硅的测定。为此，在对硅钼黄进行还原之前，先加入掩蔽剂(例如酒石酸、草酸)，使得干扰离子与掩蔽剂生成无色稳定的络合物，从而达到防止干扰分析的目的。 还原 硅钼黄在还原剂的作用下，会被还原成蓝色的硅钼杂多酸，称为硅钼蓝。（ 01000）g/L的硅酸根分析仪采用硅钼黄，把还原成硅钼兰的一步去掉。硅分析仪的结构和一般工作过程硅酸根自动分析仪，由化学流路系统和电子学系统两部分组成。化学流路系统安装在机箱下部。它包括隔膜泵、电磁阀、化学管路、光度检测器等。电子学系统包括电源、液晶显示器、键盘、计算机及控制电路板，位于机箱上部。机箱左上部放置试剂桶，试样过滤器安装在机箱前面下部。仪器的结构见下图所示。试样旁路流经试样过滤器，进入溢流杯，再进入流路系统进行清洗并确定基线值，然后启动试剂阀注入试剂。试剂与试样充分搅拌混合并发生化学反应，产生颜色，计算机采集光度检测器产生的信号变化，计算出浓度值并输出相应信号。磷酸根分析仪磷酸根分析仪根据测量范围: （010）mg/L反应的化学原理是：在0.6MH2SO4的酸度下，磷酸盐与钼酸铵和偏钒酸盐形成黄色的磷钒钼酸。使溶液呈黄色。黄色的深浅程度又与水中的磷酸根的含量有关，从而可通过分光光度法测定吸光度而求得待测试样水中的磷酸根含量。磷酸根分析仪的结构和一般工作过程磷酸根自动分析仪，由化学流路系统和电子学系统两部分组成。化学流路系统安装在机箱下部。它包括隔膜泵、电磁阀、化学管路、光度检测器等。电子学系统包括电源、液晶显示器、键盘、计算机及控制电路板，位于机箱上部。机箱左上部放置试剂桶，试样过滤器安装在机箱前面下部。仪器的结构见下图所示。试样旁路流经试样过滤器，进入溢流杯，再进入流路系统进行清洗并确定基线值，然后启动试剂阀注入试剂。试剂与试样充分搅拌混合并发生化学反应，产生颜色，计算机采集光度检测器产生的信号变化，计算出浓度值并输出相应信号。联氨分析仪联氨分析仪根据测量范围: （ 0100）g/L反应的化学原理是：在酸性条件下，联氨与对二甲氨基苯甲醛反应生成黄色的偶氮化合物。使溶液呈黄色。黄色的深浅程度又与水中的联氨的含量有关，从而可通过分光光度法测定吸光度而求得待测试样水中的联氨含量。联氨分析仪的结构和一般工作过程联氨自动分析仪，由化学流路系统和电子学系统两部分组成。化学流路系统安装在机箱下部。它包括隔膜泵、电磁阀、化学管路、光度检测器等。电子学系统包括电源、液晶显示器、键盘、计算机及控制电路板，位于机箱上部。机箱左上部放置试剂桶，试样过滤器安装在机箱前面下部。仪器的结构见下图所示。试样旁路流经试样过滤器，进入溢流杯，再进入流路系统进行清洗并确定基线值，然后启动试剂阀注入试剂。试剂与试样充分搅拌混合并发生化学反应，产生颜色，计算机采集光度检测器产生的信号变化，计算出浓度值并输出相应信号。总硬度分析仪：在PH为10.00.1的水溶液中，用酸性铬兰K作指示剂，以乙二胺四乙酸二钠盐（简称EDTA）标准溶液滴定至蓝色为终点。根据消耗EDTA的体积，既可算出硬度值。实验室仪器部分：硅酸根分析仪硅酸根分析仪根据测量范围（ 0100）g/L 和（ 01000）g/L其中（ 0100）g/L的硅酸根分析仪采用钼蓝法反应的