為什么用金屬銻電極測量油污水的PH值
點擊: 次 時間:2017-04-14 11:03
關于用工業PH計測量油田污水中的pH值一直不好解決的問題，本文概述整理了眾多研究資料，在這里做個總結分析，用銻電極實現對污水pH值檢測，是一個很好的方法。一般使用的玻璃電極已經不能很好的滿足此環境測量狀況，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，容易造成對電極的污染，使得對污水的測量要求尤為嚴格。
不能使用玻璃電極原因：
①玻璃電極在含油以及大量懸浮物的堿性溶液中易被油污染，易結垢，影響測量精度;
②在溫度較高(大于50℃)環境中，使用壽命只有一個月左右;
③由于玻璃電極下端用來進行離子交換的玻璃球只有0.2mm厚，很脆弱，容易被打碎;
④由于玻璃電極內阻抗大，信號連接要求很高，稍有污染或結露，信號即刻失真;
⑤玻璃電極在0℃以下溫度環境時會破裂。
二、為什么使用金屬銻電極?有什么優點?
銻電極是一種氧化還原電極，當金屬銻表面與被測溶液接觸后，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，因此，可以通過測量銻—三氧化二銻之間的電位差來測量溶液的pH值，為了保證連續測量溶液的pH值，應隨時對與被測溶液接觸的金屬銻電極表面的污垢和氧化物進行清洗，以保持金屬銻電極的新鮮表面與被測溶液接觸，從而再形成一層新的Sb2O3薄面，反復幾遍這樣的操作，能保持溶液pH值的測量精度。
銻電極優點表現：制造簡單，響應快，便于工業PH計在線測量，可應用于含有氰化物、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量精度不高，當pH在2～7之間時，其線性在±0.01pH之內，pH=7～12則偏差達0.4～0.5pH。金屬銻電極pH-mV在堿性溶液中斜率不同，即轉換系數線性差。pH-mV轉換溫度系數不是常數，且呈非線性關系。
金屬銻電極在堿性溶液中測量誤差較大，而且隨溫度增加，測量誤差增大。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，不僅需要對溫度進行補償，還需要對溫度變化系數進行補償。由于金屬銻電極具有很強的溫度效應且沒有固定的理論公式，所以用計算機進行數據處理時，力求通過各種補償方式來盡量準確地反映真實值，用能斯特公式計算后，配合溫度的補償，可以比較容易地得出溶液的pH值。
總結：工業上使用工業PH計測量關于油性的污水PH值時，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據，原因分析見上述分析。
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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，容易造成對電極的污染，使得對污水的測量要求尤為嚴格。
不能使用玻璃電極原因：
①玻璃電極在含油以及大量懸浮物的堿性溶液中易被油污染，易結垢，影響測量精度;
②在溫度較高(大于50℃)環境中，使用壽命只有一個月左右;
③由于玻璃電極下端用來進行離子交換的玻璃球只有0.2mm厚，很脆弱，容易被打碎;
④由于玻璃電極內阻抗大，信號連接要求很高，稍有污染或結露，信號即刻失真;
⑤玻璃電極在0℃以下溫度環境時會破裂。
二、為什么使用金屬銻電極?有什么優點?
銻電極是一種氧化還原電極，當金屬銻表面與被測溶液接觸后，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，因此，可以通過測量銻—三氧化二銻之間的電位差來測量溶液的pH值，為了保證連續測量溶液的pH值，應隨時對與被測溶液接觸的金屬銻電極表面的污垢和氧化物進行清洗，以保持金屬銻電極的新鮮表面與被測溶液接觸，從而再形成一層新的Sb2O3薄面，反復幾遍這樣的操作，能保持溶液pH值的測量精度。
銻電極優點表現：制造簡單，響應快，便于工業PH計在線測量，可應用于含有氰化物、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量精度不高，當pH在2～7之間時，其線性在±0.01pH之內，pH=7～12則偏差達0.4～0.5pH。金屬銻電極pH-mV在堿性溶液中斜率不同，即轉換系數線性差。pH-mV轉換溫度系數不是常數，且呈非線性關系。
金屬銻電極在堿性溶液中測量誤差較大，而且隨溫度增加，測量誤差增大。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，不僅需要對溫度進行補償，還需要對溫度變化系數進行補償。由于金屬銻電極具有很強的溫度效應且沒有固定的理論公式，所以用計算機進行數據處理時，力求通過各種補償方式來盡量準確地反映真實值，用能斯特公式計算后，配合溫度的補償，可以比較容易地得出溶液的pH值。
總結：工業上使用工業PH計測量關于油性的污水PH值時，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據，原因分析見上述分析。
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