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chenyanmin
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发布于:2022-05-24 15:50
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如何减少pH传感器的维护—水质分析仪

如果要长期使用以获得准确的pH值,传感器的校准和维护必不可少。不幸的是,这些活动占用了宝贵的时间(和资源)。在诸如环境监控之类的应用中尤其如此,其中传感器通常安装在偏远地区。例如,沿海技术联盟估计,由于生物污染造成的维护成本消耗了运营预算的50%。

减少pH电极维护要求的最佳步骤是为您的应用选择合适的传感器。考虑您将监视的环境类型。水中可能存在哪些会干扰pH传感器功能的污染物?要注意的一件事是污染物会在pH值玻璃上覆盖,覆盖或形成膜。

为什么需要清洁pH传感器

涂层是指生物膜或化学过程残留物积聚在pH测量玻璃的表面上。随着涂层的增加,您可能会注意到测量错误或读数不稳定。如果您发现pH探针显示出*型读数,则应始终在已知的缓冲溶液中对其进行测试。您的pH探针在缓冲溶液中应该准确读数,即使它有些脏。例如,传感器应在7个缓冲区中读取7.00(±0.20)。

涂层减慢了传感器的响应时间

如果在您的过程中出现涂层问题,您会注意到,尽管在缓冲液中进行的测量是准确的,但传感器的响应时间却很慢(30秒或更长)。按照其产品说明手册清洁pH探针应恢复其快速响应的能力。

涂层可减少跨度

跨距减小是涂层在您的过程中出现问题的另一个迹象。跨度是对pH传感器在整个pH范围内准确读取的能力的度量。跨度为100%的传感器放在7缓冲区时将读取7.00,放在4缓冲区中时将读取4.00。通常,新的pH传感器的跨度为97%或更高,这意味着它在7种缓冲液中的读数为7.00,在4种缓冲液中的读数为3.90至4.10。这些范围是可以接受的,因为pH计具有内置功能来补偿这种变化。跨度自然会随着电极的寿命而减少。但是,如果跨度低于70%,则表示需要清洁以保持测量精度。

降低pH传感器清洁要求

清洁pH传感器可以帮助获得更准确,稳定的读数,但也可能会很痛苦。清洁pH传感器需要将其从过程中移除,追踪正确的化学物质,并仔细清除任何残留物。

因此,如何避免不断清洁pH传感器?如果您的过程中包含涂料或生物污垢污染物,则您可能需要考虑选择带有平面玻璃而不是灯泡形状的pH探头。当将球形玻璃插入过程中时,过程流自然会清洁灯泡的一侧。但是,由于需要流动来绕球形表面移动,因此通常会在另一侧发生堆积。相比之下,平坦的pH值玻璃可以通过工艺流程进行均匀清洁,从而省去了您的工作。

由于pH传感器不断返回不稳定的读数,因此某些应用(例如湿式洗涤塔和染浴)的管理极具挑战性。罪魁祸首是pH参考中毒。参考中毒会增加维护要求和成本,因为中毒的传感器可能需要更换。

什么是pH传感器参考?

甲组合pH传感器是最常见的电化学pH传感器设计。该设计将氢离子选择电极(ISE)与提供稳定电位的参比电极结合在一起。将H + ISE的电势与参考电压的电势进行比较,可以得到一个电压,该电压对应于pH值。

pH传感器参考液由参考电解质和参考线组成。参比导线传导稳定参比电解质的电位。大多数Sensorex pH电极使用银/氯化银(Ag / AgCl)参比导线。银是一种良好的电导体,也是一种无毒材料。

通常将不同的凝胶和溶液用作参考电解质。这些解决方案通常具有一些共同的属性:导电性好、不与被测溶液反应、带正电和带负电的离子以相似的速率扩散。

氯化钾(KCl)是常见参考电解质的一个例子。

什么是参考中毒?

pH传感器参考必须与被测溶液保持电接触以闭合电路。因此,多孔结将参考电解质与溶液分开,从而使电解质流出。

随着时间的流逝,被测量溶液或过程中的化学物质可能会超过参考点。当这些化学物质与参考电解质混合时,参考化学会发生变化。这种现象称为参考中毒。

特别是,与银形成盐的离子的溶解度比氯化银(AgCl)差的离子将影响参考稳定性。实例包括溴(溴- ),碘离子(I - )和硫化物(S 2-)离子。溶解性较差的银盐将从溶液中沉淀出来,从而耗尽了银离子。同样,还原剂(如亚硫酸氢盐)将银离子还原为金属银,而络合剂(如氨水)则与银离子形成金属络合物。这两种化学反应都会降低参考系统中银离子的可用性。

最终,当参考线上的氯化银涂层完全耗尽时,可以观察到参考电势的较大变化。这表明您的传感器需要更换。

参考中毒的迹象

当传感器读数不稳定时,我们始终建议您在具有已知pH值的缓冲溶液中测试您的pH传感器。测量缓冲溶液时,参考中毒的关键标志是偏差较大。偏移是预期pH值(缓冲液的pH值:4.0、7.0或10)与实际值之差。出厂时的新传感器的偏移量为0.2或更小。

参考结点堵塞的迹象

参考系统污染也可能导致多孔参考结堵塞。当银盐从参比电解质中沉淀出来时,固体沉淀物堵塞了参比结中的孔。这会中断参考与过程之间的电气连接。测量含有重金属(例如汞,铅)的溶液时,也会发生参考堵塞,因为重金属离子会与氯离子形成不溶性盐。结点堵塞的迹象包括传感器响应时间慢和pH值漂移。通常,按照产品说明手册中的准则清洁电极可恢复传感器性能。

如何预防参考中毒

差分pH传感器技术

如果您的过程中存在参比中毒问题,则可以考虑使用差分pH传感器。差分pH和ORP传感器包含缓冲的参比电解质,可抵抗pH的变化。这意味着在基准化学物质发生重大变化之前,差动传感器实际上可以承受一些污染。Sensorex的差分pH传感器也具有可重新装填的参考,因此可以更换电解质溶液。差分pH传感器的连接点是可更换的盐桥,在沉淀物堆积的情况下,可以很容易地将其交换掉。

双结和扩展参考路径

在挑战性应用中使用组合pH传感器时,请寻找具有双结参考设计的传感器。顾名思义,双结传感器具有两个多孔结,可保护参比电极免受污染。一些传感器还具有扩展的参考路径(ERP)技术,这是一个漫长而复杂的路径,可防止外来离子到达参考线。

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