pH计是指用来测定溶液酸碱度值的仪器。pH计是利用原电池的原理工作的,原电池的两个电极间的电动势依据能斯特定律,既与电极的自身属性有关,还与溶液里的氢离子浓度有关。
原电池的电动势和氢离子浓度之间存在对应关系,氢离子浓度的负对数即为pH值。
pH计是一种常见的分析仪器,广泛应用在农业、环保和工业等领域。土壤pH值是土壤重要的基本性质之一。在pH测定过程中应考虑待测溶液温度及离子强度等因素。
原理
水的pH值随着所溶解的物质的多少而定,因此pH值能灵敏地指示出水质的变化情况。
pH值的变化对生物的繁殖和生存有很大影响,同时还影响活性污泥生化作用,即影响处理效果,污水的pH值一般控制在6.5~7之间。
pH值通常用电位法测量,通常用一个恒定电位的参比电极和测量电极组成一个原电池,原电池电动势的大小取决于氢离子的浓度,也取决于溶液的酸碱度。
当玻璃探头和氢离子接触时就产生电位。电位是通过悬吊在氯化银溶液中银丝对照参比电极测到的。
pH值不同对应产生的电位也不一样,通过变送器将其转换成标准4-20mA输出。
安装维护
pH计的安装方式有流通式和浸入式两种。
污水处理厂一般选用的是浸入式安装。如该污水处理厂的pH计安装在氧化沟的出口溢流漕内,此处的pH值较具有代表性,且水流平稳,对pH计不会造成大的冲击。
定期的维护有助于仪表的准确测量和延长仪表的使用寿命。应当注意传感器和变送器之间的电缆不能受潮,否则电极的高阻低压信号将无法传送至变送器。
若电极不测量时,应将保护套套上,它能使电极处于湿润状态,有利于延长电极的使用寿命。
每隔一个月左右,应对电极进行清洗,先用柔和的水流喷洗附着物,再将电极浸泡于清洗液中一段时间,而后用清水洗净。
传感器支架也应清洗。每次清洗之后要用缓冲剂溶液进行标定,用于标定仪表的信号输出斜率。
PH计是以电位测定法来测量溶液PH值的,因此PH计的工作方式,除了能测量溶液的PH值以外,还可以测量电池的电动势。PH在拉丁文中,是Pondushydrogenii的缩写,是物质中氢离子的活度,PH值则是氢离子浓度的对数的负数。 PH计的主要测量部件是玻璃电极和参比电极,玻璃电极对PH敏感,而参比电极的电位稳定。将PH计的这两个电极一起放入同一溶液中,就构成了一个原电池,而这个原电池的电位,就是这玻璃电极和参比电极电位的代数和。 PH计的参比电极电位稳定,那么在温度保持稳定的情况下,溶液和电极所组成的原电池的电位变化,只和玻璃电极的电位有关,而玻璃电极的电位取决于待测溶液的PH值,因此通过对电位的变化测量,就可以得出PH溶液的PH值。
pH计是一种常用的仪器设备,操作人员来说,该怎么标定,又有哪些注意事项呢?下文通过这两项来给大家详细解说一下;
一、标定方法
打开仪器电源开关,把测量选择开关向“PH”档,先把电极用蒸馏水清洗,然后把电极插在PH=7的缓冲溶液中,调节“温度”补偿器使指示的温度与溶液的温度相同,然后再调节“定位”调节器所指示的PH值与缓冲溶液在此温度下的PH值相同。然后取出插在PH7缓冲溶液中的电极,用蒸馏水清洗。把清洗过的电极插入PH值为4的缓冲溶液中,使仪器的“温度”补偿器所指示的温度与该缓冲溶液的温度相同。然后再调节“斜率”调节器,使仪器所显示的PH值与缓冲溶液在该溶液温度下的PH值相同。标定后,“定位”和“斜率”调节器不应再有任何变动,这时可以进行PH值测量了。但在一般情况下把电极再回插到PH为7的档,如果仪器所显示的PH值与缓冲溶液相同,也表明标定准确了。
二、注意事项
1、重新标定几个方面
溶液温度与标定时温度有很大的变化时;离开溶液时间过久的电极;换用了新的复合电极;“定位”和“斜率”调节器有变动时;测量PH﹥12或PH﹤2之后;测量含氟化物的溶液而酸度在PH﹤7的溶液或较浓的有机溶液之后。
2、仪器维护
仪器的输入(即复合电极插口)端必须保持高度清洁;复合电极头部很薄,不要与硬物相碰,防止电极损坏;复合电极头部有污物,用医用棉花擦电极头部,或用0.1N的稀盐酸清洗;长期使用后电极百分理论略有降低,要把电极下端浸泡在4%HF下3-5秒钟,用蒸馏水洗净,在0.1mol/L HCL溶液中浸泡几小时,用去离子水冲洗干净,使之复新;复合电极头部裂纹或老化(久放二年以上),要换新的电极,使用新电极前用3mol/LKCL溶液中浸泡24小时;用缓冲溶液标定时要保证其可靠性;液晶显示器出现“LOBAT”要更换电池;不要强烈阳光直射液晶显示器
3、仪器的输入端(即复合电极插口)必须保持高度清洁,电极插头不要经常拨下,以防止灰尘及高湿浸入。
4、电极使用前必须用已知PH值的标准缓冲溶液进行定位校正。
5、取下帽后要注意,在塑料保护栅内的敏感受玻璃不与硬物接触,任何破损和擦毛都会使电极失效。
6、测量完毕,应将保护帽套上,帽内应放少量的补充液(3M/molKCL),以保持电极球泡的湿润。
7、电极的引出端,必须保持清洁和干燥,绝对防止输出两端短路,否则将导致测理结果失准或者失效。
8、避免长期浸在蒸馏水中或蛋白质溶液和酸性氟化物扔溶液中并防止和有机硅油接触。