PH计锑电极为什么要在油田污水中使用
点击: 次 时间:2017-03-13 10:42
PH计，是一种常用的仪器设备，主要用来精密测量液体介质的酸碱度值，配上相应的离子选择电极也可以测量离子电极电位MV值，广泛应用于工业、农业、科研、环保等领域。
关于用工业PH计测量油田污水中的pH值一直不好解决的问题，本文概述整理了众多研究资料，在这里做个总结分析，用锑电极实现对污水pH值检测，是一个很好的方法。一般使用的玻璃电极已经不能很好的满足此环境测量状况，于是我们选择金属锑电极，为什么选择锑电极?玻璃电极为什么不能使用?原因分析将一一揭晓。
一、分析油田污水中的离子情况：含有大量的钙、钾、硫等以及未知的悬浮原油、洗井水等物质，容易造成对电极的污染，使得对污水的测量要求尤为严格。
不能使用玻璃电极原因：①玻璃电极在含油以及大量悬浮物的碱性溶液中易被油污染，易结垢，影响测量精度。
②在温度较高(大于50℃)环境中，使用寿命只有一个月左右。
③由于玻璃电极下端用来进行离子交换的玻璃球只有0。2mm厚，很脆弱，容易被打碎。
④由于玻璃电极内阻抗大，信号连接要求很高，稍有污染或结露，信号即刻失真。
⑤玻璃电极在0℃以下温度环境时会破裂。
二、为什么使用金属锑电极?有什么优点?
锑电极是一种氧化还原电极，当金属锑表面与被测溶液接触后，表面被氧化生成Sb2O3，金属锑与氧化物之间的电位差取决于Sb2O3的浓度，而Sb2O3的浓度与溶液中的氢离子浓度有关，因此，可以通过测量锑—三氧化二锑之间的电位差来测量溶液的pH值，为了保证连续测量溶液的pH值，应随时对与被测溶液接触的金属锑电极表面的污垢和氧化物进行清洗，以保持金属锑电极的新鲜表面与被测溶液接触，从而再形成一层新的Sb2O3薄面，反复几遍这样的操作，能保持溶液pH值的测量精度。
锑电极优点表现：制造简单，响应快，便于工业PH计在线测量，可应用于含有氰化物、硫化物、还原性糖、生物碱、含水酒精溶液中;不足之处是金属锑电极的测量精度不高，当pH在2～7之间时，其线性在±0。01pH之内，pH=7～12则偏差达0。4～0。5pH。 金属锑电极pH-mV在碱性溶液中斜率不同，即转换系数线性差。pH-mV转换温度系数不是常数，且呈非线性关系，表1-1给出了金属锑电极在3种标准缓冲溶液中的pH-mV转换特性及该特性与溶液温度的关系(该数据范围主要是针对油田污水而列出的)。
金属锑电极在碱性溶液中测量误差较大，而且随温度增加，测量误差增大。研究表明，这主要是由于Sb2O3电位受温度影响较大，而且在不同温度下影响程度不一样。因此，不仅需要对温度进行补偿，还需要对温度变化系数进行补偿。由于金属锑电极具有很强的温度效应且没有固定的理论公式，所以用计算机进行数据处理时，力求通过各种补偿方式来尽量准确地反映真实值，用能斯特公式计算后，配合温度的补偿，可以比较容易地得出溶液的pH值。
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关于用工业PH计测量油田污水中的pH值一直不好解决的问题，本文概述整理了众多研究资料，在这里做个总结分析，用锑电极实现对污水pH值检测，是一个很好的方法。一般使用的玻璃电极已经不能很好的满足此环境测量状况，于是我们选择金属锑电极，为什么选择锑电极?玻璃电极为什么不能使用?原因分析将一一揭晓。
一、分析油田污水中的离子情况：含有大量的钙、钾、硫等以及未知的悬浮原油、洗井水等物质，容易造成对电极的污染，使得对污水的测量要求尤为严格。
不能使用玻璃电极原因：①玻璃电极在含油以及大量悬浮物的碱性溶液中易被油污染，易结垢，影响测量精度。
②在温度较高(大于50℃)环境中，使用寿命只有一个月左右。
③由于玻璃电极下端用来进行离子交换的玻璃球只有0。2mm厚，很脆弱，容易被打碎。
④由于玻璃电极内阻抗大，信号连接要求很高，稍有污染或结露，信号即刻失真。
⑤玻璃电极在0℃以下温度环境时会破裂。
二、为什么使用金属锑电极?有什么优点?
锑电极是一种氧化还原电极，当金属锑表面与被测溶液接触后，表面被氧化生成Sb2O3，金属锑与氧化物之间的电位差取决于Sb2O3的浓度，而Sb2O3的浓度与溶液中的氢离子浓度有关，因此，可以通过测量锑—三氧化二锑之间的电位差来测量溶液的pH值，为了保证连续测量溶液的pH值，应随时对与被测溶液接触的金属锑电极表面的污垢和氧化物进行清洗，以保持金属锑电极的新鲜表面与被测溶液接触，从而再形成一层新的Sb2O3薄面，反复几遍这样的操作，能保持溶液pH值的测量精度。
锑电极优点表现：制造简单，响应快，便于工业PH计在线测量，可应用于含有氰化物、硫化物、还原性糖、生物碱、含水酒精溶液中;不足之处是金属锑电极的测量精度不高，当pH在2～7之间时，其线性在±0。01pH之内，pH=7～12则偏差达0。4～0。5pH。 金属锑电极pH-mV在碱性溶液中斜率不同，即转换系数线性差。pH-mV转换温度系数不是常数，且呈非线性关系，表1-1给出了金属锑电极在3种标准缓冲溶液中的pH-mV转换特性及该特性与溶液温度的关系(该数据范围主要是针对油田污水而列出的)。
金属锑电极在碱性溶液中测量误差较大，而且随温度增加，测量误差增大。研究表明，这主要是由于Sb2O3电位受温度影响较大，而且在不同温度下影响程度不一样。因此，不仅需要对温度进行补偿，还需要对温度变化系数进行补偿。由于金属锑电极具有很强的温度效应且没有固定的理论公式，所以用计算机进行数据处理时，力求通过各种补偿方式来尽量准确地反映真实值，用能斯特公式计算后，配合温度的补偿，可以比较容易地得出溶液的pH值。
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