化学在线仪表常见问题处理

化学仪表常见问题wsyang@电导率表使用中的一些问题(1)二次表与电极的连接电缆不可随意用其他电缆转接延长，要根据需要在订货时提出所需长度。原因是电缆长度的增加会使前面所说的分布电容增大。仪表出厂调试时，对分布电容已做了适当的补偿，随后再增加电缆长度将影响仪表的准确性，尤其对低电导率的测量影响较大。wsyang@电导率仪表使用中的一些问题(2)电极污染---影响测量的准确性。 有效面积减小

较大颗粒污染物在内外电极间会形成通路，相当于在RX两端并联了一个电阻。 要经常清洗水样污染较为严重的测点的电导率电极，特别注意清洗内外电极间的绝缘层。wsyang@电导率仪表使用中的一些问题(3)尽量不要让电极泡在强碱性水样中 如混床出口电导率仪不要让再生碱液进入电极。偶然进入，要尽快清洗干净。 内外电极间的绝缘层材料有可能因受到碱的浸泡而脆化，产生裂纹，裂纹中沉积的物质同样在内外电极间形成通路，严重影响仪表的准确性

。wsyang@电导率仪表使用中的一些问题(4)纯水的电导率只能由在线连续流动的方法来测量，不能手工取样后静态测量，更不能拿静态测量值来质疑在线表的测量值。 空气中二氧化碳对纯水电导率的静态测量影响极大。当对在线表有疑问时，可将试验室表拿到就地，电极放入测量杯，连接一段取样管插到测量杯底部，让水样不断溢流，此时测量值可用来比对在线表。wsyang@电导率仪表使用中的一些问题(5)测量阳离子电导率的意义在于去除阳离子，测量水样中的阴离子总数的多少。如果氢交换柱失效了而未及时更换树脂，电导率骤然增大，就失去了测量的意义。wsyang@电导率仪表使用中的一些问题(6)酸碱浓度计是电导率仪表的一种只是电极常数较大。不同的厂家所用的电极不同，电极常数的范围在2cm-1到50cm-1不等。(电导率表常用0.01,0.1,1))用溶液校对时，碱标准液（NaOH）一定要现用现配，而且要在短时间内完成，否则二氧化碳对碱标准液的影响很大。wsyang@pH计和pNa计使用中的一些问题

(1)溶液温度的影响温度补偿功能是离子计的基本功能之一。但千万不要认为溶液温度对测量因此就不再有影响。温度补偿只是修正了温度对玻璃电极响应斜率的影响，只对E=E0-SpX中的S进行了修正，而E0包括了参比电极电位、各个液接面的液接电位，膜的不对称电位等，当温度变化时，E0随温度发生了变化，但这部分无法进行修正。只有被测水样与标定时的标准样温度一致时，才能避免E0的温度误差。wsyang@溶液温度的影响被测溶液本身由于温度的变化，电离平衡发生了改变，因为离子平衡常数是随温度变化的。这时溶液实际的pX值发生了变化，但被测对象的组分并没有发生变化。比如对于炉水或给水，在组分没有变化的情况下，由于取到的水样未冷却到规定的温度，使测得的pH值发生了较大的偏差。这种偏差与溶液中物质的组成有关，无法确定因而无法补偿。这种由温度引起的被测溶液本身pH值的变化使得pH指标的控制产生了误差，因为炉水或给水的pH控制指标是25ºC时的pH值。这项误差有可能要比E0的温度误差大得多。wsyang@溶液温度的影响

综上两个原因，要求被测水样要恒温在25±2℃，并且标定时标准液也是25℃，才能把温度带来的误差控制在最小。严格地说，偏离25ºC测量的pH值不能作为准确的控制依据，包括用实验室pH计测量值也一样。wsyang@阻抗的影响

使用中要保证离子计有足够高的输入阻抗，否则将产生信号衰减。前置放大器要保持干燥，尤其与传感器整合在一起的前置放大器，要注意不能进水。高阻部位（指电极至前置放大器之间连接）要保持清洁和干燥，若接头、端子等受到污染要用乙醚或四氯化碳清洗，至少用无水酒精清洗并吹干，不能用手触摸高阻部位。连接测量池与离子计的同轴电缆不能随意延长或用其他电缆代替，不能转接。特别是前置放大器在离子计这一侧的情况。wsyang@Na＋测量中的H＋干扰问题从来就没有只对一种离子响应的离子选择性电极。pH电极对其他离子也有响应，只是很微弱，可以忽略不计。但pNa电极就不一样了。它除了对Na＋响应外，对H＋的响应不亚于对Na＋的响应。因此，测量Na＋时，消除H＋的干扰是首要问题。通常采用碱化水样的办法来减少H＋的干扰。当被测溶液中pH值比pNa大3个时，H＋的浓度就比Na＋的浓度小3个数量级，H＋干扰造成的误差就可控制在千分之一。电厂汽水监测中一般都要将pH值提高到10.5以上或更高。添加碱化剂的方法有直接添加法和气化添加法。wsyang@Na＋测量中的H＋干扰问题在线钠表采用气化添加法。气化法又有两种：一种是气透法，利用硅胶管的透气特性，将管子浸泡在碱化剂中，水样在管内流动，碱化剂挥发的氨气透过管壁添加到水样中另一种是将碱化剂容器上部的氨气用抽吸的办法加入水样。如有的钠表利用了文丘里原理，只要水样流动，就会将氨气吸入水样。有的钠表用气泵将氨气打入水样。钠表运行中要检查碱化剂是否充足，pH值是否达到要求。用气透法的要定期更换硅胶管，以免老化破裂。碱化剂无论用二异丙胺或氨水，浓度均不要超过30%。wsyang@纯水pH的测量问题纯水的电导率很小，pH的测量存在特殊性。往往出现这样的问题，用pH缓冲液标定时仪表都正常，标定结束电极放入流通池后，显示值与水样的实际pH相去甚远。这其中的问题比较复杂，但主要问题有两点。离子强度问题。由于纯水中离子稀少，其离子强度和内充液的离子强度相差较大，此时的液接电位与用缓冲液标定时的液接电位不同，明显高于标定时的液接电位，因而造成pH测量的误差。wsyang@纯水pH的测量问题静电荷问题。由于纯水电导率很低，接近于绝缘体，在线测量时，水样的流动与电极表面摩擦产生了静电荷。由于纯水的高电阻和仪表的高输入阻抗，静电荷不能及时释放而在玻璃电极表面积累。积累的静电荷产生电位差，其作用相当于改变了玻璃电极的电位。有研究表明，这种变化可造成几十个mV的误差，影响相当大，因为大约每变化5.9mV，就可造成0.1pH的测量误差。wsyang@纯水pH的测量问题对于第一个问题，实验室pH计可采用添加中性氯化钾的办法提高水样的电导率。在线表则尽量采用玻璃复合电极。复合电极的玻璃敏感膜与液接界距离近而且固定，大面积的液接界结构和较快的参比溶液渗出速度，有利于降低溶液电阻以达到稳定重现的液接界电势。对于第二个问题，可使用不锈钢外壳的测量池或使用接地电极，并有良好的接地。同时水样流量不要太大，并且要稳定。还可采用双高阻电路，能有效地减少干扰信号地影响。wsyang@电极的处理新购的pH电极一般保护套都装有电极保存液，电极可直接使用。如果是干置的pH电极，使用前必须浸泡。因为球泡是一种特殊的玻璃膜，在玻璃膜表面有一层很薄的水合凝胶层，它只有在充分浸泡后才能在膜表面形成稳定的H＋层，才能对溶液中的H＋具有良好稳定的响应。若浸泡不充分，则响应不稳定，测量值严重漂移。单玻璃电极，可用除盐水或蒸馏水浸泡，也可在水中添加一点酸性溶液，浸泡时间一般为24小时以上即可。pH复合电极则浸泡在添加了酸性溶液的3mol/L氯化钾溶液中。wsyang@电极的处理pNa电极可采用0.1mol/L的HF（氢氟酸）浸泡40秒左右立即冲洗干净，接入仪表并开启水样，电极直接在碱化过的水样中浸泡4小时以上再进行标定。电极接入仪表时，检查玻璃电极的内参比电极和球泡内溶液的接触情况，球泡溶液中如有气泡，必须轻轻甩动除去气泡。电极处理过程中，电极接头（高阻部位）要保持清洁和干燥，不受污染。电极的敏感膜不要用与手和其他油腻物接触。若电极受油腻物污染，首先要用蘸有四氯化碳或乙醚的棉花擦净电极的头部，冲洗后再进行如上所述的处理。wsyang@钠表标定应注意的问题

钠表的校准，在做好前期准备和确认工作前不要急于进行校准，以免校准不成功。具体准备步骤有：先检查碱化剂是否足够，不足则添加或更换；测一下电极杯里水样的pH值，确认碱化效果，pH值应达到10.5以上。若是经氢氟酸处理后的钠电极，至少要运行4个小时后，观察其示值已经稳定。wsyang@钠表标定应注意的问题检查参比电极的内充液是否足够，不够则添加内充液，内充液为3mol/L的KCl。对于高度可调整的参比电极，如ABB的钠表，添加完毕应固定参比电极的高度（距底部5～10mm）。一旦开始校准，参比电极的高度都不能