工业PH计电极常见问题及维护方法

       工业PH计电极常见的问题

1、温度对电极的影响
    在测量过程中，样品溶液温度的波动将引起电极电势的变化。电极的电势与溶液温度成正比。在电极使用温度范围内，一般可以通过温度电极（pt100或pt1000）在转换器回馈电路中加以补偿。因此为了保证测量额准确可靠，应用自动温度补偿是非常重要的。自动温度补偿的基本原理是在测量线路上接入一个浸在样品溶液中的热敏电阻（称为温度补偿电极），此热敏电阻的阻值随溶液温度而变化，从而达到补偿的目地，以此来消除温度对于酸度计电极测量准确度的影响。
2、溶液酸碱度对电极的影响
    玻璃电极在（ph2-ph9）以外不具备良好的线性关系，在强碱性溶液中易形成大量水合氢离子，使到达电极表面的氢离子数目相对减少，PH值增大。在强碱介质中的钠离子也会参加溶液中的氢离子与电极水化层的交换过程，导致玻璃电极电位升高，PH值偏低。另外，在强氧化性介质中，敏感玻璃膜中的碱性物质（主要为一价阳离子）损失，使水化层受到破坏，会引起电极中毒。在这种情况下，可选用抗酸碱性电极，其制造过程中采用的特殊工艺措施（特别的添加离子配方），增强了玻璃膜抗中毒能力。如无法更换电极，可对电极上的碱性沉淀物在稀盐酸溶液中清洗，酸性沉淀物在稀碱液中清洗，然后用蒸馏水清洗干净电极。
3、敏感玻璃膜的活性对电极的影响
    当玻璃电极内溶液PH值与外溶液PH值相等时，玻璃膜两边电位差应为零，但实际上存在不对称电位，其大小与玻璃的组成、厚度及制作条件有关。将玻璃电极在蒸馏水或酸性溶液（0.1N稀盐酸）中浸泡24h后，玻璃表层会形成一层水化层，从而使不对称电位大大降低，此时电极处于活性状态。相对应的，不对称电位较大时为电极老化，回应滞后，其结果是电极灵敏度下降，酸度计示值零漂。为了使测量准确，玻璃电极使用中也必须定期活化。老化的电极可浸泡在1M醋酸和1M氯化钾的混合溶液（1：1）中，活化10min后取出清洗干净。老化情况不严重的电极，可浸泡在蒸馏水或0.1N稀盐酸溶液中活动24h。
4、信号电缆对地阻抗的影响
    由于电极产生的电动势范围很小（每个PH对应59.16mV），要想保证测量精度，就必须使测量系统内阻远远大于原电池内阻。玻璃电极内阻在20摄氏度时高达100M兆，转换器输入阻抗和连接电极与测量系统的同轴电缆也应是高阻抗的。若电缆连接插头上被污染或进水、电缆被腐蚀或破损导致阻抗降低，将使信号在传递过程中被短路，从而使只是不稳定、跳变，显示超范围，无法正确测量。处理的方法是更换电缆，用电吹风烘干电缆插头或接线盒。由于玻璃电极具有高内阻，所以导线及整个输入电路的绝缘电阻必须很大，要求使用高绝缘性能的电缆、密封罩以及接线盒。电极引线应穿入导管中，并与交流电源或开关线路分开安装。同时要求测量装置具有设备牢固、工作可靠以及安装科学。电极和仪器系统还应特别注意“接地”问题。一般反应罐或管道都是与大地相连接的，因而被测溶液实际上是与大地相连的。因此，在线PH测量仪器必须是“浮地”的，以防止参比电极通过溶液、反应罐及地端形成放电回路引起电极极化。
5、电极的污染问题
    电极在长时间使用的情况下被油渍、胶体物质或固体沉淀物包裹，均会引起电极响应迟钝，导致灵敏度下降，出现测量偏差。更严重的是由于含有固体材料溶液的研磨导致电极球过早损坏或失效。溶液中的物质可以和电极中的银离子反应，沉淀阻塞电极接界，导致寿命的缩短。选择合适的PH电极，可以解决这些问题。PH计电极的生产商已经研发了耐用和经济的PH电极用于今天的工艺过程。一种平表面自清洗电极被设计，可以解决或减少上面提到的问题。原因在于平表面的设计优于通常的球形表面设计。在搅拌或流通的溶液中，球形电极表面的背侧和下侧没有流量冲刷，会导致沉淀物累积。而表面设计，溶液会不断经过电极表面，在很多应用中，这种流通会保持电极表面清洁，而且损坏和非正常失效也会减少。
    为了防止电极污染，保证有效的连续测量、电极系统应安装清洗装置。常用的有定时自动刷洗、超声波清洗或定时喷水清洗等等。另一种方法是在测量池前面安装过滤分离设备，将样品液流中可能沾污电极的物质分离去，然后进入测量池测量。