pH表的使用与校验课件.ppt

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1、pH表的使用和检验广东电网公司电力科学研究院魏增福目录1准确测量pH值的意义2pH表（电位式分析仪）的基本原理3测量传感器及能斯特方程的应用4纯水pH测量的特殊问题5温度的影响6电极的处理7定期校正校准1准确测量pH值的意义火力发电机组水汽系统的水质纯度很高，一般不允许添加一般的缓蚀剂，主要靠加氨调节水的pH值，辅助加少量的除氧剂（如联胺）或氧（加氧处理），以达到防止水汽系统金属腐蚀的目的。为了同时防止水汽系统钢和铜的腐蚀，一般要求将水的pH值控制在严格的范围内，否则将发生腐蚀。而严格控制pH值的前提是准确测量水样的pH值。例如，对于水汽系统有铜合金的系统，要求控制水样的pH

2、值范围是8.8～9.3。如果测量出现误差，实际水样的pH值超过9.3，而测量小于9.3，这样长期运行下去，会造成铜加热器（如铜制低压加热器、轴封加热器）和铜管凝汽器的腐蚀溶解，腐蚀产物进入蒸汽系统会加剧汽轮机的积盐，造成汽轮机出力和效率的降低；pH值过高还会造成凝汽器空抽区附近铜管的氨腐蚀，使凝汽器发生泄漏。反之，如果测量出现误差，实际水样的pH值小于8.8，而测量大于8.8，这样长期运行下去，会造成给水系统钢设备和管道的腐蚀溶解加剧，其腐蚀产物进入锅炉会加剧水冷壁的沉积和腐蚀，并可能造成流动加速腐蚀（FAC），造成管道损坏，甚至出现严重事故。？给水在线pH表测量结果偏高，会

3、使给水pH值的控制值偏低，会使热力设备腐蚀速度加快。pH表是电位式分析仪器。电位分析法是指通过测量电极系统与被测溶液构成的测量电池（原电池）的电动势，获知被测溶液离子浓度的分析方法。电位式分析仪器主要由测量电池和高阻毫伏计两部分组成。测量电池是由指示电极、参比电极和被测溶液构成的原电池，参比电极的电位不随被测溶液的离子浓度变化而变化，指示电极则对被测溶液中离子很敏感，其电极电位是待测离子活度的函数。2电位式分析仪的测量原理2.1原电池基本原理把锌片插入ZnSO4溶液中，铜片插入CuSO4溶液中，并用素烧瓷将两溶液隔开，使两溶液不相混，但离子可以迁移。用两根导线分别与锌片、铜片

4、相接，它们的另一端再分别接在电流计的两个接线柱上。丹尼尔电池eCuSO4ZnSO4CuZneI2.1原电池基本原理从电流计指针偏转的方向可知电流从铜极流向锌极，同时还可以观察到锌片不断变成Zn2+进入溶液，溶液中的Cu2+不断变为铜在铜极上析出。化学反应式如下：锌极（阳极）ZnZn2++2e（氧化反应）铜极（阴极）Cu2++2eCu（还原反应）丹尼尔电池eCuSO4ZnSO4CuZneI这类装置把化学能转变成为电能，具有这种能力的装置称为原电池。上述装置是原电池的一种，叫做铜锌电池或丹尼尔电池。原电池由两个电极和接通两电极的电解质溶液组成。在外电路没有接通时，两电极间就存在一

5、电位差，该电位差等于原电池的电动势。正是这一电动势的存在，在外电路接通时，才能由电流在内外电路中流动。上面的原电池可以用符号来表示Zn

6、ZnSO4‖CuSO4

7、Cu其中，符号

8、表示固相与液相间的液接，‖表示液相与液相间的盐桥。2.2电极电位和能斯特方程电极电位：一个原电池是由两个半电池组成的。由于两电极的电极电位不同，原电池就有电动势产生。也就是说单个电极在溶液中有各自的电位。如果把金属插入与该金属同名离子的溶液中构成了半电池，金属电极与溶液间的电位差叫做该电极的电极电位。电极电位不仅与金属的种类有关，而且与溶液中该金属的离子活度有关。能斯特方程能斯特（Nernst）方程是表

9、示原电池电动势与反应物离子活度之间定量关系的公式，是电位式分析法的理论依据。电极电位由能斯特方程表示为如果将方程中的自然对数换成常用对数表示，则式中，E——电极电位，V；E0——标准电极电位，V；n——得失的电子数（即离子的化合价）；F——法拉第常数，96485C/mol；R——气体常数，8.314J/(mol·K)；T——热力学温度，K（=273.15＋摄氏度）；氧化态——氧化态物质的活度，mol/L；还原态——还原态物质的活度，mol/L2.3电极的种类根据电极电位的形成机理，电极大体可分五类，每个类型都包括多种电极。第一类电极，活性金属电极。由金属插入含该金属离子的溶液

10、所构成的电极，锌电极、铜电极、氢电极、氧电极、卤素电极等属于此类电极。第二类电极，金属—难溶盐电极。由金属及该金属的一种固体难溶盐，浸在含有该难溶盐阴离子溶液中所构成的电极。甘汞电极、Ag-AgCl电极属于此类电极。第三类电极，金属氧化物电极。由金属与其难溶氧化物构成的电极，如锑－氧化锑电极。第四类电极，惰性金属电极。惰性金属插入含有两种不同氧化态的某种元素的离子的溶液中，也称为氧化还原电极。第五类电极，膜电极。包括绝大多数离子选择性电极。离子选择性电极离子选择性电极是膜电极。根据膜的材料，它又分成很多