梅特勒PH电极

一、PH定义定义

l PH值用溶液中氢离子浓度的负对数来表示。
PH = -lgCH+
在高的氢离子浓度下,例如1mol/L =100    PH = 0(酸性)
在低的氢离子浓度下,例如10-14mol/L   PH =14(碱性)
而PH = 7为中性,若H+浓度变化10倍,则PH值变化一个单位。

二、梅特勒PH电极结构

梅特勒PH电极是465复合式PH电极,结构主要包括两部分即玻璃电极与参比电极。玻璃电极和参比电极之间的电势差与溶液的pH值有关。
pH 电极的理论核心—能斯特方程
E=E0-S.PH
例子:
在 25℃计算斜率   
S = 2.303 X 8.314 X 298/96493 = 59.16 mV/Ph
1、玻璃电极
l 玻璃电极结构:玻璃膜、缓冲溶液、玻璃电极引线。
工作原理:当玻璃电极插入待测溶液中,就在玻璃膜的外表面和内表面分别形成一个凝胶层(厚约10-4 mm)。若待测溶液是酸性,则在外表形成一正的电势场,反之若是碱性,则形成一负的电势场。
因为玻璃电极内部具有恒定的PH值的缓冲溶液,因此玻璃膜的内表面的电势在测量期间仍是常数,因此玻璃膜上总的电势是膜的内外电场的差。
2、参考电极
l 参考电极结构:参考元件、电解质液、多孔陶瓷膜
工作原理:参考电**有恒定的电势,并与待测液无关,每个参考电极包括一个参考元件,它沉浸在一定的电解液中,该电解质液与待测溶液相接触,这种接触是通过一多孔陶瓷膜来连接,常用的参考元件是银/氯化银。
参极电极的电势是由参考电解质和参考元件决定的。因此参考电解质必须具有很高的离子浓度,这样就将会有低的电阻。
参极电极必须在正压下操作,避免待测溶液进入参考电解液中,同时正压还能保证接合处的清洁。

三、PH电极的使用、维护和保养

1、安装使用前的准备
1.1、当打开包装时,请仔细检查电极的PH敏感膜玻璃、隔膜(素烧陶瓷芯)和玻璃体是否有机械损伤。
1.2、取下盛液套并用蒸馏水清洗电极顶部,然后用纸巾轻轻擦干。不要摩擦pH敏感膜以防增加响应时间。
1.3、将PH电极平缓移**垂直位置以防PH敏感膜玻璃球泡内存有气泡。如没有充满液体或有气泡应轻轻甩动电极使球泡内充满液体,直**没有气泡。
1.4、注意:在将电极插入护套以前,必须取下参比电解质注入管处的T型橡皮塞和弹性箍带。把残留在注入管口的KCL溶液擦干净。按护套的操作指南重新装配好护套。
1.5、电极使用前可先在酸性缓冲液(pH4.00)中浸泡数分钟,然后在中性缓冲液(pH6.86或7.00等)中浸泡数分钟。然后再开始校准。
1.6、检查电解质的量如不够应及时添加。
正确的电解质量:液面高度在注入口以下1-2cm。
2. 电极校准时的注意事项
2.1 校准时请注意采用新鲜的缓冲液。
2.2 电极在缓冲液中放置1分钟再进行后续操作。
2.3 注意在变送器中选择正确的缓冲液系列,参见仪表使用说明书。
2.4 冲洗电极后只能用柔软的纸巾吸干水分,切勿摩擦pH敏感膜。
2.5 电极的校准周期根据不同的使用环境和精度要求而定,在保证精度的前提下确定适当的校准周期。
3. pH电极的日常维护保养
3.1 一般性污染:用水、0.1mol/lNaOH或0.1mol/lHCl清洗电极数分钟。
3.2 油脂或有机物污染:用丙酮或乙醇清洗电极数秒钟。
3.3 硫化物污染(隔膜发黑):用9892清洗液处理
3.4 蛋白质污染(隔膜发黄):用9891清洗液处理
3.5 添加电解液:对于465和InPro2000系列电极使用时应注意及时添加电解液。
3.6 护套保压:对于需要加压的465和InPro2000系列电极使用时应注意经常观察护套上的压力表读数。原则上护套内的压力应比反应器内压力高1.5Bar以上。
注:当被测介质对电极有硫化物污染或蛋白质污染时,应及时处理。
4. pH电极的保存
4.1 电极较长时间不用时应按说明书要求保存在合适的液体中。
4.2 电极不能长期干放,不能在表面附有干燥介质时贮存电极。干放的电极应先放在合适的保存液中活化后才能使用。
4.3 电极不可放在蒸馏水中保存。
5. 电极处理液使用说明
5.1 电极清洗液(9891)
胃液素/HCl用来去除蛋白质污染(隔膜发黄)。用法:将电极头部放入溶液中,确保隔膜浸没在溶液中(**少1个小时)。然后用蒸馏水冲洗,重新校准。
5.2 隔膜清洗液(9892)
硫脲/HCl用来清洗发黑的隔膜,它是由含硫溶液引起的。使用方法:将电极头部浸泡在溶液中(隔膜应没入溶液中),直到隔膜无色(**少1小时),然后浸泡在3M的KCl中过夜,完全冲洗,重新校准后可使用。

四、梅特勒PH电极校准

梅特勒—托利多2050ePH变送器预定了五种标准缓冲溶液和手动输入的缓冲液值,可以做一点或两点校准。所有的缓冲液均指25℃时的PH值。仪器校准时,必须使用匹配的标准缓冲溶液。
shou先做准备工作,准备6.86和4.01PH值的两种标准缓冲液以及蒸馏水、吸纸。变送器通电,电极**好是安装在护套内。
校验前变送器的设置
A、在测量模式下,按ENTER键,进入设置模式,然后输入密码22,确认后可进行各种功能设定。#p#分页标题#e#
B、shou先要进行温度设定,选择温度单位为℃,将自动温度补偿关闭。设定校准温度为25℃和过程温度为36℃。
C、电流输出设定4—20mA。
D、设置CNFG功能:选择测量模式“PH ASY”,即非对称输入的PH测量模式。
选择探头类型“GLAS”玻璃电极。
E、确定参数状态“NO DEEF”。
F、缓冲液选择 B2。
两点校准
(1)、**点校准:在测量状态下,按CAL键,按上升键输入密码11,按ENTER键确认,屏幕显示“CAL PH” 按ENTER键确认,选择**种缓冲液6.86,将电极浸入**种缓冲液6.86中,待读数稳定后,按ENTER键开始**点校准。此时电极图标和校准图标同时闪烁,变送器将自动调整读数为6.86与缓冲液匹配,校验结束后。变送器自动跳到第二点的校准数据4.01,如不是,用上升或下降键调到4.01。
(2)、第二点校准:将电极从**种缓冲液中取出,用蒸馏水反复淋洗,用柔软吸纸将电极上的水吸干后,将电极放入第二种缓冲液4.01中。待读数稳定后,按ENTER键确认,开始第二点校准。此时电极图标和校准图标同时闪烁,变送器将自动调整读数为4.01与缓冲液匹配。校验结束后。变送器将自动显示斜率和零点。然后按ENTER键返回测量模式。

五、pH2050e简要操作说明

1、功能说明和接线

1.1功能说明
pH2050e用来测量pH值和ORP(氧化还原电位),其的操作模式包括三个部分:测量、校准和参数设置。同时按 ▲ ▼ 键可回到测量模式。
1.1.1. 测量(MEAS)模式
用于正常运行时仪器进行pH/ORP的测量,在显示屏的上方显示“MEAS”(测量)字样。
1.1.2. 校准(CAL)模式
用于pH电极和ORP电极的校准。在显示屏的上方显示“CAL”(校准)字样。
1.1.3. 参数设置(SETUP)模式
用于调整仪器的运行参数。在显示屏的上方显示“SETUP”(校准)字样。进入的的步骤为:在测量模式下按Enter键,用 ▲ ▼ 键输入密码22,按Enter即可进入。
1.1. 端子说明
编号 说    明 编号 说    明 编号 说       明
1 电源火线 12 继电器A 23 不接
2 电源零线 13 保持继电器 24 接温度补偿
3 接地 14 25
4 报警触点 15 不接 26
5 16 pH电极线 27 pH液体接地
6 17 参比电极线 28 第二输出(-)
7 冲洗触点 18 不接 29 第二输出(+)
8 19 +12V 30 **输出(-)
9 继电器B 20 GND 31 **输出(+)
10 21 不接    
11 继电器A 22 接地    
 
1.2. 电缆接线:
端子号 VP电缆 AS/AK电缆
16(pH电极) 透明线(玻璃电极) 透明线(玻璃电极)
17(参比电极) 红色(屏蔽线) 屏蔽线
25(Pt100) 灰色  
26(Pt100/1000) 白色  
24(Pt100/1000) 绿色  
22(接地) 黄绿色 外屏蔽(如使用双屏蔽线)
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3、校准模式

1.3. 进入校准模式:在测量模式下按Cal键,用▲▼键输入密码11,按Enter即可。pH的校准包括单点校准和两点校准。
1.4. 校准步骤:在校准模式下,将干净的电极插入**个缓冲溶液中(7.00、6.86),等待1分钟,按Enter键,仪器开始进行**点校准。当显示屏上闪烁的电极消失后,仪器提示进行第二点校准。将电极用蒸馏水冲洗干净后,再用滤纸小心的吸去电极上的水分,放入第二种缓冲液中稳定1分钟。用▲▼键选择该缓冲液的pH值,按Enter键进行第二点校准。pH2050e型仪表必须从中性点(7.00、6.86等)开始校准。
2. 参数设置
2.1. 在测量模式中,按Enter ,输入密码22,进入参数设置菜单。所有可设置的参数见下表。按Enter键进入参数项,各参数项之间用▲▼键切换。
2.2. 常用参数的设置
2.2.1. 温度设定(SET ℃  ℉):可设定用摄氏度(℃)或华氏度(℉)进行温度显示。ATC(自动温度补偿)可设为“开(ON)”或“关(OFF)”。当不采用ATC时,需要设定过程温度(P ℃)和校准温度(C ℃)。
2.2.2. **输出设定(CUR.1):pH值的0/4—20mA输出设定,CUR22为“超限时输出22mA,可选择开(ON)或关(OFF)。
2.2.3. 第二输出设定(CUR.2):温度值的0/4—20mA输出设定,CUR22为“超限时输出22mA,可选择开(ON)或关(OFF)。
2.2.4. 冲洗触点设定:当需要进行自动清洗时,可设定为“冲洗  开(WASH ON)”。继电器的初始状态可设为“释放”(DEEN REL),或“激活”(EN REL)。H.INT为两次冲洗的间隔时间,单位是小时,设定范围:0.1**199.9小时。S.DUR为每次冲洗持续时间,单位为秒,设定范围:1**1999秒。
2.2.5. 缓冲液选择:确定校准所用的缓冲液系列。按Enter后进入该选项,应在校准前选择所用的缓冲液系列。
Ø B1 MT:Mettler-Toledo系列,由梅特勒-托利多提供(2.00、4.01、7.00、9.21、10.01 @25℃);
Ø B2 NIST:NIST系列,实验室自配的G标系列(1.68、4.01、6.86、9.18 @25℃);
Ø B3 MRK:Merck系列(2.00、4.00、7.00、9.00、12.00 @25℃);
Ø B4 CIBA:CIBA系列(2.08、4.02、6.98、9.95 @25℃);
Ø B5 HACH:HACH系列(4.01、7.00、10.00 @25℃);
Ø MANU EDIT:手动输入缓冲溶液的pH值。
 
 
 
 
 

六、pH读数的异常原因分析

现    象 可能的原因 判断方法 解决方法
无法校准。
电极放入缓冲液后,变送器显示异常(但不跳动)的电位值。
电极敏感膜球泡内液体未充满 观察敏感膜球泡内的液体是否充满。 将玻璃电极的内参比液甩下
电缆线阻抗异常 模拟器测试法、替换法。观察电缆线是否有进水痕迹或有机械损伤,是否延长或连接电缆线。 如进水可尝试用无水乙醇浸泡电缆接头;
如有机械损伤需更换电缆线。
电极敏感膜有覆盖物 观察敏感膜是否有覆盖物。 清洗敏感膜
电极敏感膜坏 替换法、仪器测试法。 更换电极
电极参比系统漂移 替换法、仪器测试法。 更换电极、更换电解液(液体电极)
电缆线断路 不接电极,用万用电表的电阻档分别测量电缆内部各线的两端,如不通则属于断路。 更换电缆线
变送器不对称/对称设置错(pH2050e) 查看变送器设置。 无溶液接地应采用ASY方式,有溶液接地应采用SY方式。
变送器阻抗异常 模拟器测试法和替换法一起使用。 更换变送器。
无法校准。
电极放入缓冲液后,变送器显示值长时间单向漂移
电极隔膜堵塞 观察隔膜,变色或有堵塞物。 清洗隔膜(液体或凝胶电极);
疏通隔膜(固体电极)
电极老化 电极是否已使用很长时间。检查电极零点是否高于7.5,斜率是否低于52 更换电极
无法校准。
电极放入缓冲液后,变送器显示异常的电位值,或温度显示错误。
变送器接线错误 检查接线,是否有虚接或错接。 更正接线方法
缓冲液异常 缓冲液放置时间过长,缓冲配置错误 更换新鲜准确的缓冲液
可以校准,但变送器显示的缓冲液值与所用的不符合。电位值正常。 变送器缓冲液系列设置错误 检查缓冲液设置。 更正缓冲液设置
可以校准,但安装到反应罐后测量值异常跳动。 反应罐内存在弱电泄漏
 
测试缓冲液和取样测量反应罐内的介质,如果pH值无跳动则属于这种情况。 用专门的接地装置将反应罐接地。
反应罐内电极敏感膜或陶瓷孔被异物覆盖.   增大通风量或增大搅拌力度
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