在油田污水中的為什么要使用PH計銻電極
點擊: 次 時間:2017-03-31 10:29
關(guān)于用工業(yè)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(jié)分析，用銻電極實現(xiàn)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(jīng)不能很好的滿足此環(huán)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(zhì)，容易造成對電極的污染，使得對污水的測量要求尤為嚴(yán)格。
不能使用玻璃電極原因：
?、俨Ａщ姌O在含油以及大量懸浮物的堿性溶液中易被油污染，易結(jié)垢，影響測量精度;
?、谠跍囟容^高(大于50℃)環(huán)境中，使用壽命只有一個月左右;
?、塾捎诓Ａщ姌O下端用來進(jìn)行離子交換的玻璃球只有0.2mm厚，很脆弱，容易被打碎;
?、苡捎诓Ａщ姌O內(nèi)阻抗大，信號連接要求很高，稍有污染或結(jié)露，信號即刻失真;
?、莶Ａщ姌O在0℃以下溫度環(huán)境時會破裂。
二、為什么使用金屬銻電極?有什么優(yōu)點?
銻電極是一種氧化還原電極，當(dāng)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(guān)，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(xù)測量溶液的pH值，應(yīng)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(jìn)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(fù)幾遍這樣的操作，能保持溶液pH值的測量精度。
銻電極優(yōu)點表現(xiàn)：制造簡單，響應(yīng)快，便于工業(yè)PH計在線測量，可應(yīng)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(dāng)pH在2～7之間時，其線性在±0.01pH之內(nèi)，pH=7～12則偏差達(dá)0.4～0.5pH。金屬銻電極pH-mV在堿性溶液中斜率不同，即轉(zhuǎn)換系數(shù)線性差。pH-mV轉(zhuǎn)換溫度系數(shù)不是常數(shù)，且呈非線性關(guān)系，表1-1給出了金屬銻電極在3種標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液中的pH-mV轉(zhuǎn)換特性及該特性與溶液溫度的關(guān)系(該數(shù)據(jù)范圍主要是針對油田污水而列出的)。
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(jìn)行補(bǔ)償，還需要對溫度變化系數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償。由于金屬銻電極具有很強(qiáng)的溫度效應(yīng)且沒有固定的理論公式，所以用計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時，力求通過各種補(bǔ)償方式來盡量準(zhǔn)確地反映真實值，用能斯特公式計算后，配合溫度的補(bǔ)償，可以比較容易地得出溶液的pH值。
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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(zhì)，容易造成對電極的污染，使得對污水的測量要求尤為嚴(yán)格。
不能使用玻璃電極原因：
?、俨Ａщ姌O在含油以及大量懸浮物的堿性溶液中易被油污染，易結(jié)垢，影響測量精度;
?、谠跍囟容^高(大于50℃)環(huán)境中，使用壽命只有一個月左右;
?、塾捎诓Ａщ姌O下端用來進(jìn)行離子交換的玻璃球只有0.2mm厚，很脆弱，容易被打碎;
?、苡捎诓Ａщ姌O內(nèi)阻抗大，信號連接要求很高，稍有污染或結(jié)露，信號即刻失真;
?、莶Ａщ姌O在0℃以下溫度環(huán)境時會破裂。
二、為什么使用金屬銻電極?有什么優(yōu)點?
銻電極是一種氧化還原電極，當(dāng)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(guān)，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(xù)測量溶液的pH值，應(yīng)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(jìn)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(fù)幾遍這樣的操作，能保持溶液pH值的測量精度。
銻電極優(yōu)點表現(xiàn)：制造簡單，響應(yīng)快，便于工業(yè)PH計在線測量，可應(yīng)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(dāng)pH在2～7之間時，其線性在±0.01pH之內(nèi)，pH=7～12則偏差達(dá)0.4～0.5pH。金屬銻電極pH-mV在堿性溶液中斜率不同，即轉(zhuǎn)換系數(shù)線性差。pH-mV轉(zhuǎn)換溫度系數(shù)不是常數(shù)，且呈非線性關(guān)系，表1-1給出了金屬銻電極在3種標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液中的pH-mV轉(zhuǎn)換特性及該特性與溶液溫度的關(guān)系(該數(shù)據(jù)范圍主要是針對油田污水而列出的)。
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(jìn)行補(bǔ)償，還需要對溫度變化系數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償。由于金屬銻電極具有很強(qiáng)的溫度效應(yīng)且沒有固定的理論公式，所以用計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時，力求通過各種補(bǔ)償方式來盡量準(zhǔn)確地反映真實值，用能斯特公式計算后，配合溫度的補(bǔ)償，可以比較容易地得出溶液的pH值。
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