pH計是指用來測定溶液酸堿度值的儀器。pH計是利用原電池的原理工作的,原電池的兩個電極間的電動勢依據(jù)能斯特定律,既與電極的自身屬性有關(guān),還與溶液里的氫離子濃度有關(guān)。
原電池的電動勢和氫離子濃度之間存在對應關(guān)系,氫離子濃度的負對數(shù)即為pH值。
pH計是一種常見的分析儀器,廣泛應用在農(nóng)業(yè)、環(huán)保和工業(yè)等領(lǐng)域。土壤pH值是土壤重要的基本性質(zhì)之一。在pH測定過程中應考慮待測溶液溫度及離子強度等因素。
原理
水的pH值隨著所溶解的物質(zhì)的多少而定,因此pH值能靈敏地指示出水質(zhì)的變化情況。
pH值的變化對生物的繁殖和生存有很大影響,同時還影響活性污泥生化作用,即影響處理效果,污水的pH值一般控制在6.5~7之間。
pH值通常用電位法測量,通常用一個恒定電位的參比電極和測量電極組成一個原電池,原電池電動勢的大小取決于氫離子的濃度,也取決于溶液的酸堿度。
當玻璃探頭和氫離子接觸時就產(chǎn)生電位。電位是通過懸吊在氯化銀溶液中銀絲對照參比電極測到的。
pH值不同對應產(chǎn)生的電位也不一樣,通過變送器將其轉(zhuǎn)換成標準4-20mA輸出。
安裝維護
pH計的安裝方式有流通式和浸入式兩種。
污水處理廠一般選用的是浸入式安裝。如該污水處理廠的pH計安裝在氧化溝的出口溢流漕內(nèi),此處的pH值較具有代表性,且水流平穩(wěn),對pH計不會造成大的沖擊。
定期的維護有助于儀表的準確測量和延長儀表的使用壽命。應當注意傳感器和變送器之間的電纜不能受潮,否則電極的高阻低壓信號將無法傳送至變送器。
若電極不測量時,應將保護套套上,它能使電極處于濕潤狀態(tài),有利于延長電極的使用壽命。
每隔一個月左右,應對電極進行清洗,先用柔和的水流噴洗附著物,再將電極浸泡于清洗液中一段時間,而后用清水洗凈。
傳感器支架也應清洗。每次清洗之后要用緩沖劑溶液進行標定,用于標定儀表的信號輸出斜率。
PH計是以電位測定法來測量溶液PH值的,因此PH計的工作方式,除了能測量溶液的PH值以外,還可以測量電池的電動勢。PH在拉丁文中,是Pondushydrogenii的縮寫,是物質(zhì)中氫離子的活度,PH值則是氫離子濃度的對數(shù)的負數(shù)?! H計的主要測量部件是玻璃電極和參比電極,玻璃電極對PH敏感,而參比電極的電位穩(wěn)定。將PH計的這兩個電極一起放入同一溶液中,就構(gòu)成了一個原電池,而這個原電池的電位,就是這玻璃電極和參比電極電位的代數(shù)和。 PH計的參比電極電位穩(wěn)定,那么在溫度保持穩(wěn)定的情況下,溶液和電極所組成的原電池的電位變化,只和玻璃電極的電位有關(guān),而玻璃電極的電位取決于待測溶液的PH值,因此通過對電位的變化測量,就可以得出PH溶液的PH值。
pH計是一種常用的儀器設(shè)備,操作人員來說,該怎么標定,又有哪些注意事項呢?下文通過這兩項來給大家詳細解說一下;
一、標定方法
打開儀器電源開關(guān),把測量選擇開關(guān)向“PH”檔,先把電極用蒸餾水清洗,然后把電極插在PH=7的緩沖溶液中,調(diào)節(jié)“溫度”補償器使指示的溫度與溶液的溫度相同,然后再調(diào)節(jié)“定位”調(diào)節(jié)器所指示的PH值與緩沖溶液在此溫度下的PH值相同。然后取出插在PH7緩沖溶液中的電極,用蒸餾水清洗。把清洗過的電極插入PH值為4的緩沖溶液中,使儀器的“溫度”補償器所指示的溫度與該緩沖溶液的溫度相同。然后再調(diào)節(jié)“斜率”調(diào)節(jié)器,使儀器所顯示的PH值與緩沖溶液在該溶液溫度下的PH值相同。標定后,“定位”和“斜率”調(diào)節(jié)器不應再有任何變動,這時可以進行PH值測量了。但在一般情況下把電極再回插到PH為7的檔,如果儀器所顯示的PH值與緩沖溶液相同,也表明標定準確了。
二、注意事項
1、重新標定幾個方面
溶液溫度與標定時溫度有很大的變化時;離開溶液時間過久的電極;換用了新的復合電極;“定位”和“斜率”調(diào)節(jié)器有變動時;測量PH﹥12或PH﹤2之后;測量含氟化物的溶液而酸度在PH﹤7的溶液或較濃的有機溶液之后。
2、儀器維護
儀器的輸入(即復合電極插口)端必須保持高度清潔;復合電極頭部很薄,不要與硬物相碰,防止電極損壞;復合電極頭部有污物,用醫(yī)用棉花擦電極頭部,或用0.1N的稀鹽酸清洗;長期使用后電極百分理論略有降低,要把電極下端浸泡在4%HF下3-5秒鐘,用蒸餾水洗凈,在0.1mol/L HCL溶液中浸泡幾小時,用去離子水沖洗干凈,使之復新;復合電極頭部裂紋或老化(久放二年以上),要換新的電極,使用新電極前用3mol/LKCL溶液中浸泡24小時;用緩沖溶液標定時要保證其可靠性;液晶顯示器出現(xiàn)“LOBAT”要更換電池;不要強烈陽光直射液晶顯示器
3、儀器的輸入端(即復合電極插口)必須保持高度清潔,電極插頭不要經(jīng)常撥下,以防止灰塵及高濕浸入。
4、電極使用前必須用已知PH值的標準緩沖溶液進行定位校正。
5、取下帽后要注意,在塑料保護柵內(nèi)的敏感受玻璃不與硬物接觸,任何破損和擦毛都會使電極失效。
6、測量完畢,應將保護帽套上,帽內(nèi)應放少量的補充液(3M/molKCL),以保持電極球泡的濕潤。
7、電極的引出端,必須保持清潔和干燥,絕對防止輸出兩端短路,否則將導致測理結(jié)果失準或者失效。
8、避免長期浸在蒸餾水中或蛋白質(zhì)溶液和酸性氟化物扔溶液中并防止和有機硅油接觸。