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[本地下载]工业PH计
PH计又叫酸度计。工业PH计是能连续测量工业流程中水溶液的氢离子浓度的仪器。纯水的[H+]=10-7，所以PH=7，为中性。[H+]>10-7时为酸性溶液，其PH<7； [H+]<10-7时为碱性溶液，其PH>7。
工业PH计由发送器和测量仪器两大部分组成。发送器由玻璃
电极和甘汞电极组成，它的作用是把PH值转成直流信号。工业
PH计的测量仪器一般用电子电位差计即可。
以 1.检测原理
电位测量法的基本原理是在被测溶液中插入两个不同的电极， 其中一个电极的电位随溶液氢离子浓度的改变而变化，称为工作
电极；另一个电极具有固定的电位，称为参比电极。这两个电极
形成一个原电池，如图2-2-32所示，测定两电极间的电势就可知
道被测溶液的PH值。
2.参比电极
常用的参比电极有甘示电极和银-氯化银电极。
（1）甘汞电极 在溶液PH值的测定中使用最普遍的参比电极是甘汞电极其结构如图2-2-33所示。甘汞电极由一个内电极装入一个玻璃外壳制成。内电极的引线下端浸入汞中，汞下面装有糊状的甘汞（甘汞由Hg2Cl2和Hg共同研磨后加KCl溶液调制而成），并用浸在氯化钾溶液中的纤维丝堵塞。下部为溶液通道（一般为多孔陶瓷制成）。氯化钾溶液作为盐桥
（由于钾离子K+的和氯离子Cl-的浓度较接近，可使液接界电位减小
度 到最小）。盐桥连接电极和被测溶液，使之形成电通路。由能斯特公
式，甘汞电极的电位为：
式中 E0—电极的标准电位；
R—气体常数；
T—溶液的绝对温度；
F—法接第常数；
[Cl-]—氯离子浓度。
由此可见，甘示电极的电位取决于氯离子[Cl-]的浓度，改变氯离子浓度就能得到不同的电极电位。
采用不同浓度的氯化钾溶液，可以制得不同电位的甘汞电极。甘汞民极可分为饱合式、3.5N式、1N式和0.1N式等几种，常用的电饱和式甘汞电极，因为饱合氯化钾溶液的浓度易于保持。当氯化钾溶液为饱和，温度为25℃时，甘汞的电极电位为E=+0.2433V。
甘汞电极结构简单，电位较稳定，但电极电位受温度的影响较大。
（2）银--氯化银电极 其原理与甘汞电极相似。对于饱和的氯化钾溶液，在25℃时，其电极电位E=+0.297V，这种电极结构比较简单，电极电位在温度较高
时仍然较稳定。
3．工作电极
PH传感器的工作电极有玻璃电极、氢醌电极和锑电极等。工业上
用的是玻璃电极，锑电极主要用于测量半固体、胶状物及水油混合物
中的PH值。
（1）玻璃电极 图2-2-34所示为一种常用普通式PH玻璃电极。
当玻璃电极插入被测试样时，在PH敏感玻璃膜内部溶液（参比溶液）
和被测溶液之间建立起氢离子的平衡状态，此时的电极电势为：
式中 Ea—不对称电位；
[H+]0—参比溶液的氢离子浓度。
对于给定的玻璃电极，[H+]0是一个常数，则电极电位只与被测溶液氢离子浓度有函数关系。
同样玻璃电极受温度的影响较大，必须把温度补偿电阻接入测量电路，以补偿温度对PH值测量的影响。玻璃电极的正常工作温度在2~55℃之间。
（2）氢醌电极 将铂极片常驻于饱和醌-氢醌溶液中，即形成氢醌电极，其电极电势为：
由上式可见，其电热E正比于溶液的PH值。氢醌电极的优点是结构简单，反应速成度快，但温度影响大，在高温下电极电位不稳定等。
（3）锑电极 这是一种金属-金属氧化物电极。其电极电位产生于金属与覆盖其表面上的氧化物的界面上。锑电极的结构也比较简单，可用于半固体等混合物中的PH值的测量，但测量精度不高。
4．仪器的维护与检修
该仪器在运行过程中，因它在高阻抗的条件下工作，日常维护工作的好环将直接影响它的正常使用。为此维护时必须注意以下几点：
①玻璃电极勿倒置，甘汞电极内从甘汞到陶瓷芯不能有气泡，如有气泡必须拆下清洗；
②必须保持玻璃接线柱、引线连接部分等的清洁，不能沾污油腻，切勿受潮和用汗手去摸，以免引起检测误差；
③在安装和折卸发送器时，必须注意玻璃电极球泡不要碰撞，防止损坏，同时不宜接触汕性物质，应定时清洗玻璃泡，可用0.1mol的HCL溶液清洗，然后浸在蒸馏水中活动。
仪器的常见故障修理如下：
①指针不稳有摆动现象时，应检查接地是否良好；检查高阻转换器是否工作稳定；检查各线端子是否接好等。
②当指示值超出刻度不能读数时，应检查甘汞电极瓶内的溶液是否流完，或陶瓷管内是否有气泡，或测量回路是否开路等；检查电极接线有否脱落、断线；检查高阻转换器是否正常工作；还应检查电极是否有气泡等。
③当批示值不准，但指针在刻度范围内时，应检查电极是否有油污，若有时可用干净的药棉轻轻地擦球队泡部分，或者用0.1mol的稀盐酸清洗、擦干。另外可检查发送器部分的电极和电缆接线端子，以及仪器和电缆的接线端是否绝缘良好，可用低电压绝缘计进行检查，但检测时必须将电极断开，连接仪器的插头也要断开，如发现不好，用乙醚清洗，然后在100℃温度下烘干；若玻璃电极球队泡已老化或有裂纹时，则应更换新的电极，新电极在使用前必须在蒸馏水中浸泡24小时；检查发送器接线盒内是否漏水等。
最后修改：2003-12-22 16:22:42
