關(guān)于用工業(yè)PH計(jì)測(cè)量油田污水中的pH值一直不好解決的問(wèn)題,本文概述整理了眾多研究資料,在這里做個(gè)總結(jié)分析,用銻電極實(shí)現(xiàn)對(duì)污水pH值檢測(cè),是一個(gè)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(cè)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(duì)電極的污染,使得對(duì)污水的測(cè)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(cè)量精度;
②在溫度較高(大于50℃)環(huán)境中,使用壽命只有一個(gè)月左右;
③由于玻璃電極下端用來(lái)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(hào)連接要求很高,稍有污染或結(jié)垢,信號(hào)即刻失真;
?、莶Aщ姌O在0℃以下溫度環(huán)境時(shí)會(huì)破裂。
二、為什么使用金屬銻電極?有什么優(yōu)點(diǎn)?
銻電極是一種氧化還原電極,當(dāng)金屬銻表面與被測(cè)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(guò)測(cè)量銻—三氧化二銻之間的電位差來(lái)測(cè)量溶液的pH值,為了保證連續(xù)測(cè)量溶液的pH值,應(yīng)隨時(shí)對(duì)與被測(cè)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(cè)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(cè)量精度。
銻電極優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn):制造簡(jiǎn)單,響應(yīng)快,便于工業(yè)PH計(jì)在線測(cè)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(cè)量精度不高,當(dāng)pH在2~7之間時(shí),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(duì)油田污水而列出的)。
金屬銻電極在堿性溶液中測(cè)量誤差較大,而且隨溫度增加,測(cè)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(duì)溫度進(jìn)行補(bǔ)償,還需要對(duì)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(méi)有固定的理論公式,所以用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí),力求通過(guò)各種補(bǔ)償方式來(lái)盡量準(zhǔn)確地反映真實(shí)值,用能斯特公式計(jì)算后,配合溫度的補(bǔ)償,可以比較容易地得出溶液的pH值。