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為什么用金屬銻電極測(cè)量油污水的PH值
點(diǎn)擊: 次 時(shí)間:2017-04-14 11:03
關(guān)于用工業(yè)PH計(jì)測(cè)量油田污水中的pH值一直不好解決的問(wèn)題，本文概述整理了眾多研究資料，在這里做個(gè)總結(jié)分析，用銻電極實(shí)現(xiàn)對(duì)污水pH值檢測(cè)，是一個(gè)很好的方法。一般使用的玻璃電極已經(jīng)不能很好的滿(mǎn)足此環(huán)境測(cè)量狀況，于是我們選擇金屬銻電極，為什么選擇銻電極?玻璃電極為什么不能使用?原因分析將一一揭曉。
一、分析油田污水中的離子情況：含有大量的鈣、鉀、硫等以及未知的懸浮原油、洗井水等物質(zhì)，容易造成對(duì)電極的污染，使得對(duì)污水的測(cè)量要求尤為嚴(yán)格。
不能使用玻璃電極原因：
?、俨Ａщ姌O在含油以及大量懸浮物的堿性溶液中易被油污染，易結(jié)垢，影響測(cè)量精度;
②在溫度較高(大于50℃)環(huán)境中，使用壽命只有一個(gè)月左右;
③由于玻璃電極下端用來(lái)進(jìn)行離子交換的玻璃球只有0.2mm厚，很脆弱，容易被打碎;
?、苡捎诓Ａщ姌O內(nèi)阻抗大，信號(hào)連接要求很高，稍有污染或結(jié)露，信號(hào)即刻失真;
?、莶Ａщ姌O在0℃以下溫度環(huán)境時(shí)會(huì)破裂。
二、為什么使用金屬銻電極?有什么優(yōu)點(diǎn)?
銻電極是一種氧化還原電極，當(dāng)金屬銻表面與被測(cè)溶液接觸后，表面被氧化生成Sb2O3，金屬銻與氧化物之間的電位差取決于Sb2O3的濃度，而Sb2O3的濃度與溶液中的氫離子濃度有關(guān)，因此，可以通過(guò)測(cè)量銻—三氧化二銻之間的電位差來(lái)測(cè)量溶液的pH值，為了保證連續(xù)測(cè)量溶液的pH值，應(yīng)隨時(shí)對(duì)與被測(cè)溶液接觸的金屬銻電極表面的污垢和氧化物進(jìn)行清洗，以保持金屬銻電極的新鮮表面與被測(cè)溶液接觸，從而再形成一層新的Sb2O3薄面，反復(fù)幾遍這樣的操作，能保持溶液pH值的測(cè)量精度。
銻電極優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)：制造簡(jiǎn)單，響應(yīng)快，便于工業(yè)PH計(jì)在線(xiàn)測(cè)量，可應(yīng)用于含有氰化物、硫化物、還原性糖、生物堿、含水酒精溶液中;不足之處是金屬銻電極的測(cè)量精度不高，當(dāng)pH在2～7之間時(shí)，其線(xiàn)性在±0.01pH之內(nèi)，pH=7～12則偏差達(dá)0.4～0.5pH。金屬銻電極pH-mV在堿性溶液中斜率不同，即轉(zhuǎn)換系數(shù)線(xiàn)性差。pH-mV轉(zhuǎn)換溫度系數(shù)不是常數(shù)，且呈非線(xiàn)性關(guān)系。
金屬銻電極在堿性溶液中測(cè)量誤差較大，而且隨溫度增加，測(cè)量誤差增大。研究表明，這主要是由于Sb2O3電位受溫度影響較大，而且在不同溫度下影響程度不一樣。因此，不僅需要對(duì)溫度進(jìn)行補(bǔ)償，還需要對(duì)溫度變化系數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償。由于金屬銻電極具有很強(qiáng)的溫度效應(yīng)且沒(méi)有固定的理論公式，所以用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，力求通過(guò)各種補(bǔ)償方式來(lái)盡量準(zhǔn)確地反映真實(shí)值，用能斯特公式計(jì)算后，配合溫度的補(bǔ)償，可以比較容易地得出溶液的pH值。
總結(jié)：工業(yè)上使用工業(yè)PH計(jì)測(cè)量關(guān)于油性的污水PH值時(shí)，使用的電極是金屬銻電極，選擇此電極的目的的是更好的得到精確的數(shù)據(jù)，原因分析見(jiàn)上述分析。
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一、分析油田污水中的離子情況：含有大量的鈣、鉀、硫等以及未知的懸浮原油、洗井水等物質(zhì)，容易造成對(duì)電極的污染，使得對(duì)污水的測(cè)量要求尤為嚴(yán)格。
不能使用玻璃電極原因：
?、俨Ａщ姌O在含油以及大量懸浮物的堿性溶液中易被油污染，易結(jié)垢，影響測(cè)量精度;
②在溫度較高(大于50℃)環(huán)境中，使用壽命只有一個(gè)月左右;
③由于玻璃電極下端用來(lái)進(jìn)行離子交換的玻璃球只有0.2mm厚，很脆弱，容易被打碎;
?、苡捎诓Ａщ姌O內(nèi)阻抗大，信號(hào)連接要求很高，稍有污染或結(jié)露，信號(hào)即刻失真;
?、莶Ａщ姌O在0℃以下溫度環(huán)境時(shí)會(huì)破裂。
二、為什么使用金屬銻電極?有什么優(yōu)點(diǎn)?
銻電極是一種氧化還原電極，當(dāng)金屬銻表面與被測(cè)溶液接觸后，表面被氧化生成Sb2O3，金屬銻與氧化物之間的電位差取決于Sb2O3的濃度，而Sb2O3的濃度與溶液中的氫離子濃度有關(guān)，因此，可以通過(guò)測(cè)量銻—三氧化二銻之間的電位差來(lái)測(cè)量溶液的pH值，為了保證連續(xù)測(cè)量溶液的pH值，應(yīng)隨時(shí)對(duì)與被測(cè)溶液接觸的金屬銻電極表面的污垢和氧化物進(jìn)行清洗，以保持金屬銻電極的新鮮表面與被測(cè)溶液接觸，從而再形成一層新的Sb2O3薄面，反復(fù)幾遍這樣的操作，能保持溶液pH值的測(cè)量精度。
銻電極優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)：制造簡(jiǎn)單，響應(yīng)快，便于工業(yè)PH計(jì)在線(xiàn)測(cè)量，可應(yīng)用于含有氰化物、硫化物、還原性糖、生物堿、含水酒精溶液中;不足之處是金屬銻電極的測(cè)量精度不高，當(dāng)pH在2～7之間時(shí)，其線(xiàn)性在±0.01pH之內(nèi)，pH=7～12則偏差達(dá)0.4～0.5pH。金屬銻電極pH-mV在堿性溶液中斜率不同，即轉(zhuǎn)換系數(shù)線(xiàn)性差。pH-mV轉(zhuǎn)換溫度系數(shù)不是常數(shù)，且呈非線(xiàn)性關(guān)系。
金屬銻電極在堿性溶液中測(cè)量誤差較大，而且隨溫度增加，測(cè)量誤差增大。研究表明，這主要是由于Sb2O3電位受溫度影響較大，而且在不同溫度下影響程度不一樣。因此，不僅需要對(duì)溫度進(jìn)行補(bǔ)償，還需要對(duì)溫度變化系數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償。由于金屬銻電極具有很強(qiáng)的溫度效應(yīng)且沒(méi)有固定的理論公式，所以用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，力求通過(guò)各種補(bǔ)償方式來(lái)盡量準(zhǔn)確地反映真實(shí)值，用能斯特公式計(jì)算后，配合溫度的補(bǔ)償，可以比較容易地得出溶液的pH值。
總結(jié)：工業(yè)上使用工業(yè)PH計(jì)測(cè)量關(guān)于油性的污水PH值時(shí)，使用的電極是金屬銻電極，選擇此電極的目的的是更好的得到精確的數(shù)據(jù)，原因分析見(jiàn)上述分析。
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