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深圳市同奧科技有限公司
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閱讀：1759發(fā)布時間：2010-5-17
低電導率水樣pH值的靜態(tài)測量是一個很難的問題，敞放式測量就更難。常見的低電導率水樣主要有：蒸餾水、井水、雨水和地表水等,而zui集中的行業(yè)是火力發(fā)電廠。從反滲透、離子交換除鹽到鍋爐給水、 爐水、蒸汽水再到內冷水和凝結水等熱力系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié),幾乎全是純水和超純水質。用在高濃度的標 液中表現(xiàn)良好的電極去測試這些水樣，各種性能是難以令人滿意的—響應慢、漂移、噪聲、重復性差和電極使用壽命縮短。主要的原因有：水樣的導電性能差、液接電位不穩(wěn)定和CO2的吸收等。其中CO2的吸收只能在密閉的容器中才能消除。這些問題困擾了人們幾十年了， 世界上眾多的電化學儀表廠商都在不停地尋找解決辦法。美國的ASTM協(xié)會在93年才起草的標準D5494-93《Standsrd Test Methods forpH Measurement of Water of Low Conductivity 》，可直到2001年才通過，也能從側面說明解決問題的難度。在這個標準中，嚴格地規(guī)定了測量必須在一個特殊的裝置中密閉進行，以避免CO2的污染。
現(xiàn)實的情況是卻相反，在中國國內的工業(yè)部門，化驗室中水樣pH的靜態(tài)測量幾乎都是在燒杯中進行的，即使對火力發(fā)電廠電導率只有幾個甚至低于0.3μS/cm的情況下，大家還是在燒杯中敞開測量，這是幾十年的習慣和現(xiàn)狀，連國標GB/T6904.3-93也是這樣的, 我們無意去改變這種狀況。只有接受在敞開的燒杯中測量純水pH值的不足：水樣會不斷地吸收CO2，pH值會不停的往下降，影響了測量的穩(wěn)定性和準確性。本文限于篇幅，不對這個問題做詳細地分析。下面我們將精力集中在影響測量的另外幾個因素上，力求加以改進。
選一支好電極將大大改善測試性能
一支好的電極，不但測試迅速、準確，而且使用壽命也很長，適合純水靜態(tài)測量的pH復合電極的特點主要有三個：敏感膜阻抗低；采用雙液接；鹽橋溶液采用與被測水樣濃度較接近的0.1MKCl。
E-201 塑殼可充式復合電極不適合電廠的純水和超純水測量
國內生產(chǎn)的實驗室用臺式酸度計出廠時基本上配的均是E-201塑殼可充式復合電極，對電廠的純水測量也有很多使用這種電極的。實際上這是一種習慣性的錯誤。E-201采用單液接結構，鹽橋溶液選用高濃度3mol/L的KCl,而且敏感膜的阻抗較大，這些特點使得它在純水中穩(wěn)定性較差，測值難穩(wěn)定,并且在高濃度的標液和低濃度的水樣中液接電位相差較大，增大了測量誤差。
各種凝膠填充式電極也不適合純水pH測量。
E-201（純水）是我們專門為純水、超純水pH的靜態(tài)測量研制的復合電極。它的玻璃敏感膜采用低阻配方，雙液界結構，采用0.1M液體KCl做鹽橋溶液，可填充。這些措施都改善了電極在純水中的響應速度、穩(wěn)定性和使用壽命。
E-201純水pH復合電極是較好的選擇。
使用離子強度調節(jié)劑（ISA）將使測試更穩(wěn)、更快
在被測水樣中加入中性鹽（如KCl）作為離子強度調節(jié)劑，改變溶液中的離子總強度，增加導電性，使測量快速穩(wěn)定。這種方法是得到國標認可的。在GB/T6904.3—93《鍋爐用水和冷卻水分析方法pH 的測定 用于純水的玻璃電極法》中有這樣的敘述“測定水樣時為了減少液接電位的影響和快速達到穩(wěn)定，每50mL水樣中加入1 滴中性0.1mol/L KCl 溶液”。國外不少廠家（包括ORION）對純水pH的靜態(tài)測量均采用了這種方法。許多的資料講，使用本方法雖然改變了離子強度，影響了測量的準確性，但在數(shù)量上pH只改變了0.005～0.01，*可以接受。采用這種方法時，一定要注意所加的KCl溶液不應含有堿性或酸性的雜質。因為純水的緩沖能力特別弱，微量的堿性或酸性雜質將引起pH值的較大變化。這就要求我們在配制作為離子強度調節(jié)劑使用的KCl溶液時一定要使用分析純的KCl和純度較高的中性水質。
減小C02吸收的影響
在燒杯中敞開測量，不可避免地受到CO2吸收的影響，但我們可以將電極插入燒杯中溶液的下部，但不要碰到燒杯，也不要搖動燒杯或電極，這樣可以減少CO2的污染。因為CO2在水樣中的溶解和吸收還需要一定的時間。
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