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(如濕式洗滌器和染浴)的管理**挑戰(zhàn)性,。一個罪魁禍shou是pH參考中毒,。參考中毒會增加維護(hù)要求和成本,因為可能需要更換有毒傳感器,。
甲組合pH傳感器是**常見的電化學(xué)pH傳感器設(shè)計。該設(shè)計結(jié)合了氫離子選擇性電極(ISE)和提供穩(wěn)定電勢的參比電極,。將來自H + ISE的電位與來自參考電位的電位進(jìn)行比較,,可得到一個與pH值相對應(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,。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)是常見參比電解質(zhì)的一個例子,。
pH傳感器參考必須保持與被測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,。
隨著時間的推移,,來自待測溶液或過程的化學(xué)物質(zhì)可能會越過參比接頭。當(dāng)這些化學(xué)物質(zhì)與參比電解質(zhì)混合時,,參考物的化學(xué)性質(zhì)會發(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從溶液中沉淀出來,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,,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,,我們始終建議在已知pH值的緩沖溶液中測試pH傳感器,。測量緩沖溶液時,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)中沉淀出來時,,固體沉淀物會堵塞參比接頭中的孔隙,。這會中斷參考和過程之間的電氣連接。當(dāng)測量含有重金屬(例如汞,,鉛)的溶液時,,也會發(fā)生參考堵塞,因為重金屬離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)時間慢和pH值漂移,。通常,按照產(chǎn)品說明手冊中的指導(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程中的問題,,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,,請尋找具有雙結(jié)參考設(shè)計的傳感器。顧名思義,,雙結(jié)傳感器具有兩個多孔結(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),,這是一種漫長而復(fù)雜的路徑,可防止外來離子到達(dá)參考線,。