我們的上一篇文章討論了pH傳感器清潔以及平面pH玻璃如何降低您的清潔要求。本周,我們將探討常見(jiàn)的pH傳感器故障模式:pH傳感器參考中毒。
由于pH傳感器不斷返回不穩(wěn)定的讀數(shù),因此某些應(yīng)用(如濕式洗滌器和染?。┑墓芾?*挑戰(zhàn)性。一個(gè)罪魁禍shou是pH參考中毒。參考中毒會(huì)增加維護(hù)要求和成本,因?yàn)榭赡苄枰鼡Q有毒傳感器。
甲組合pH傳感器是**常見(jiàn)的電化學(xué)pH傳感器設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)結(jié)合了氫離子選擇性電極(ISE)和提供穩(wěn)定電勢(shì)的參比電極。將來(lái)自H + ISE的電位與來(lái)自參考電位的電位進(jìn)行比較,可得到一個(gè)與pH值相對(duì)應(yīng)的電壓。
pH傳感器參考由參比電解質(zhì)和參考線組成。參考線傳導(dǎo)穩(wěn)定參比電解質(zhì)的電勢(shì)。大多數(shù)Sensorex pH電極使用銀/氯化銀(Ag / AgCl)參考線。銀是一種良好的導(dǎo)電體和無(wú)毒材料。
不同的凝膠和溶液通常用作參比電解質(zhì)。這些解決方案通常具有一些共同的屬性:
氯化鉀(KCl)是常見(jiàn)參比電解質(zhì)的一個(gè)例子。
pH傳感器參考必須保持與被測(cè)溶液的電接觸以閉合電路。因此,多孔結(jié)將參比電解質(zhì)與溶液分離,從而允許電解質(zhì)流出。
隨著時(shí)間的推移,來(lái)自待測(cè)溶液或過(guò)程的化學(xué)物質(zhì)可能會(huì)越過(guò)參比接頭。當(dāng)這些化學(xué)物質(zhì)與參比電解質(zhì)混合時(shí),參考物的化學(xué)性質(zhì)會(huì)發(fā)生變化。這種現(xiàn)象稱為參考中毒。
特別是,與銀形成鹽的離子比氯化銀(AgCl)溶解性差,會(huì)影響參考穩(wěn)定性。實(shí)例包括溴化物(Br -),碘化物(I -)和硫化物(S 2-)離子。溶解性較差的銀鹽會(huì)從溶液中沉淀出來(lái),從而消耗了銀離子的可用性。類似地,還原劑(如亞硫酸氫鹽)將銀離子還原為銀金屬,絡(luò)合劑(如氨)與銀離子形成金屬絡(luò)合物。這兩種化學(xué)反應(yīng)都會(huì)降低參比系統(tǒng)中銀離子的可用性。
**終,當(dāng)參比線上的氯化銀涂層完全耗盡時(shí),可以觀察到參考電位的大的變化。這表明您的傳感器需要更換。
當(dāng)傳感器讀數(shù)不穩(wěn)定時(shí),我們始終建議在已知pH值的緩沖溶液中測(cè)試pH傳感器。測(cè)量緩沖溶液時(shí),參考中毒的關(guān)鍵標(biāo)志是大偏移。偏移是預(yù)期pH值(緩沖液的pH值:4.0,7.0或10)與實(shí)際值之間的差值。工廠的新傳感器偏移量為0.2或更小。
參考系統(tǒng)污染也可能導(dǎo)致多孔參比接頭的堵塞。當(dāng)銀鹽從參比電解質(zhì)中沉淀出來(lái)時(shí),固體沉淀物會(huì)堵塞參比接頭中的孔隙。這會(huì)中斷參考和過(guò)程之間的電氣連接。當(dāng)測(cè)量含有重金屬(例如汞,鉛)的溶液時(shí),也會(huì)發(fā)生參考堵塞,因?yàn)橹亟饘匐x子與氯離子形成不溶性鹽。堵塞接頭的跡象包括傳感器響應(yīng)時(shí)間慢和pH值漂移。通常,按照產(chǎn)品說(shuō)明手冊(cè)中的指導(dǎo)清潔電極可以恢復(fù)傳感器性能。
如果參考中毒是您的過(guò)程中的問(wèn)題,您可以考慮使用差分pH傳感器。差分pH和ORP傳感器含有緩沖參比電解質(zhì),可抵抗pH值的變化。這意味著差分傳感器實(shí)際上可以在參考化學(xué)物質(zhì)顯著改變之前承受一些污染。Sensorex的差分pH傳感器也有可再填充的參考,因此可以更換電解質(zhì)溶液。差分pH傳感器的連接處是可更換的鹽橋,在沉淀物積聚的情況下可以很容易地?fù)Q掉。
在具有挑戰(zhàn)性的應(yīng)用中使用組合pH傳感器時(shí),請(qǐng)尋找具有雙結(jié)參考設(shè)計(jì)的傳感器。顧名思義,雙結(jié)傳感器具有兩個(gè)多孔結(jié),可保護(hù)參比電極免受污染。一些傳感器還具有擴(kuò)展參考路徑(ERP)技術(shù),這是一種漫長(zhǎng)而復(fù)雜的路徑,可防止外來(lái)離子到達(dá)參考線。