Analisi dei problemi comuni riscontrati nell'utilizzo di elettrodi per pHmetri industriali
Effetto della temperatura sull'elettrodo di vetro
1. Dall'espressione della forza elettromotrice della batteria primaria si può vedere che il potenziale dell'elettrodo è proporzionale alla temperatura della soluzione. Nell'intervallo di temperatura della calibrazione dell'elettrodo, può generalmente essere compensato nel circuito di retroazione del convertitore attraverso l'elettrodo di temperatura (pt100 o pt1000).
2. L'elettrodo di vetro ha un'elevata resistenza interna (la resistenza dell'elettrodo di vetro industriale è generalmente inferiore a 500 MΩ), la sua dimensione non è solo correlata alla composizione e allo spessore del film di vetro, ma anche alla temperatura (relazione esponenziale, ogni volta la temperatura scende di 10 gradi C, il valore di resistenza è circa raddoppiato).
3. L'alta temperatura promuoverà la dissoluzione della parte solubile nello strato di idratazione sulla superficie della membrana di vetro sensibile, che influirà sul potenziale dell'elettrodo e causerà l'invecchiamento dell'elettrodo. Il suo ciclo di invecchiamento dipende dalla composizione del mezzo e dalla temperatura. Nello stesso mezzo, si presume che il ciclo di attività sia del 100 percento a 25 gradi, del 20 percento a 80 gradi e solo del 5 percento a 120 gradi.
Effetto della temperatura sull'elettrodo di riferimento
1. In caso di temperatura ambiente elevata, la cristallizzazione di KCl si verifica spesso all'interno dell'elettrodo di riferimento ricaricabile del tipo a flusso (riempito con una soluzione satura di KCl), con conseguente potenziale di giunzione liquida instabile dell'elettrodo di riferimento; allo stesso tempo, la cristallizzazione può bloccare la ceramica nella parte inferiore dell'elettrodo. Il tappo impedisce all'elettrolita di fuoriuscire nella soluzione di misura e bloccare il percorso elettrico.
2. Gli elettrodi al calomelano sono suscettibili alle variazioni di temperatura e dovrebbero essere evitati in fluidi con temperature elevate o grandi fluttuazioni di temperatura, mentre gli elettrodi argento-cloruro d'argento possono funzionare a temperature molto più elevate e avere una maggiore stabilità.
Influenza della pressione microosmotica sull'elettrodo di riferimento del flusso
Il tappo in ceramica nella parte inferiore dell'elettrodo di riferimento produce un'impedenza intermedia sul percorso elettrico. Quando questa impedenza è maggiore di 0.1MΩ, il potenziale dell'elettrodo di riferimento sarà instabile o deriva. I mezzi molto sporchi contaminano la superficie dell'elettrodo e bloccano il tappo in ceramica. IL
Per gli elettrodi di riferimento del flusso, la formazione di canali elettrici dipende dalla pressione microosmotica dell'elettrolita nell'elettrodo, consentendo all'elettrolita di penetrare nella soluzione di misura. Quando la pressione o la concentrazione del mezzo è elevata, il canale di reidratazione non è regolare, o ci sono bolle d'aria, ecc., può ostacolare lo stravaso dell'elettrolita e aumentare l'impedenza intermedia del percorso elettrico. Se il mezzo si inverte nell'elettrodo, inquinerà il ponte salino e potrebbe persino reagire chimicamente con l'elettrolita o l'elettrodo interno (ad esempio: AgCl più solfuro → Ag2S) per avvelenare l'elettrodo.
Effetto del pH della soluzione sugli elettrodi
L'elettrodo di vetro non ha una buona relazione lineare al di fuori di pH2~pH9 ed è facile formare una grande quantità di ioni idronio H3 più O in una soluzione acida forte, in modo che il numero di H plus che raggiunge la superficie dell'elettrodo sia relativamente ridotto , e il valore del pH aumenta. Na plus nel forte mezzo alcalino parteciperà anche al processo di scambio di H plus nella soluzione e H plus sullo strato di idratazione dell'elettrodo, determinando un aumento del potenziale dell'elettrodo di vetro e un basso valore di pH.
Inoltre, in un mezzo fortemente ossidante, la perdita di sostanze alcaline (principalmente cationi monovalenti) nella sensibile membrana di vetro danneggerà lo strato di idratazione e causerà l'avvelenamento dell'elettrodo. È possibile selezionare un elettrodo antiacido e le speciali misure tecnologiche (formula ionica appositamente aggiunta) adottate nel processo di fabbricazione hanno migliorato la capacità antiacidosi della membrana di vetro e, allo stesso tempo, il potenziale zero dell'elettrodo corrisponde a pH0=2, in modo da poter ottenere la linearità nell'intervallo acido. Correzione.
Attività delle membrane di vetro sensibili
Quando il valore di pH della soluzione nell'elettrodo di vetro è uguale al valore di pH della soluzione esterna, la differenza di potenziale tra i due lati della membrana di vetro dovrebbe essere zero, ma in realtà esiste un potenziale asimmetrico Ea, e la sua dimensione è legato alla composizione, allo spessore e alle condizioni di produzione del vetro. Dopo aver immerso l'elettrodo di vetro in acqua distillata o soluzione acida (0.1N acido cloridrico diluito) per 24 ore, sulla superficie della membrana di vetro si formerà uno strato di idratazione, riducendo così notevolmente Ea, e l'elettrodo è in uno stato attivo in questo momento. Di conseguenza, quando Ea è grande, si parla di invecchiamento dell'elettrodo. Per rendere accurata la misurazione, l'elettrodo di vetro deve essere attivato prima dell'uso e deve essere attivato regolarmente durante l'uso.
