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G+F流量计什么是PH?如何测试Ph值?
什么是PH?如何测试Ph值?
什么是PH?PH是拉丁文“Pondus hydrogenii”一词的缩写(Pondus=压强、压力hydrogenium=氢),用来量度物质中氢离子的活性。这一活性直接关系到水溶液的酸性、中性和碱性。水在化学上是中性的,但不是没有离子,即使化学纯水也有微量被离解:严格地讲,只有在与水分子水合作用以前,氢核不是以自由态存在。
H2O+ H2O=H3O++ OHˉ
由于水全氢离子(H3O)的浓度事与氢离子(H)浓度等同看待,上式可以简化成下述常用的形式:
H2O=H++ OHˉ
此处正的氢离子人们在化学中表示为“H+离子”或“氢核”。水合氢核表示为“水合氢离子”。负的氢氧根离子称为“氢氧化物离子”。
利用质量作用定律,对于纯水的离解可以找到一平衡常数加以表示:
由于水只有极少量被离解,因此水的克分子浓度实际为一常数,并且有平衡常数K可求出水的离子积KW。
KW=K×H2O KW= H3O+·OH-=10-7·10-7=10mol/l(25℃)
也就是说对于一升纯水在25℃时存在10-7摩尔H3O+离子和10-7摩尔OHˉ离子。
在中性溶液中,氢离子H+和氢氧根离子OHˉ的浓度都是10-7mol/l。如:
假如有过量的氢离子H+,则溶液呈酸性。酸是能使水溶液中的氢离子H+游离的物质。同样,如果氢离子H+并使OHˉ离子游离,那末溶液就是碱性的。所以,给出CH+值就足以表示溶液的特性,呈酸性碱性,为了免于用此克分子浓度负冥指数进行运算,生物学家泽伦森(Soernsen)在1909年建议将此不便使用的数值用对数代替,并定义为“pH值”。数学上定义pH值为氢离子浓度的常用对数负值。即
因此,PH值是离子浓度以10为底的对数的负数:
改变50m3的水的pH值,从pH2到pH3需要500L漂白剂。然而,从pH6到pH7只需要50L的漂白剂。
测量PH值的方法很多,主要有化学分析法、试纸法、电位法。现主要介绍电位法测得PH值。
电位分析法所用的电极被称为原电池。原电池是一个系统,它的作用是使化学反应能量转成为电能。此电池的电压被称为电动势(EMF)。此电动势(EMF)由二个半电池构成,其中一个半电池称作测量电极,它的电位与特定的离子活度有关,如H+;另一个半电池为参比半电池,通常称作参比电极,它一般是测量溶液相通,并且与测量仪表相连。
例如,一支电极由一根插在含有银离子的盐溶液中的一根银导线制成,在导线和溶液的界面处,由于金属和盐溶液二种物相中银离子的不同活度,形成离子的充电过程,并形成一定的电位差。失去电子的银离子进溶液。当没有施加外电流进行反充电,也就是说没有电流的话,这一过程***终会达到一个平衡。在这种平衡状态下存在的电压被称为半电池电位或电极电位。这种(如上所述)由金属和含有此金属离子的溶液组成的电极被称为*类电极。
此电位的测量是相对一个电位与盐溶液的成分无关的参比电极进行的。这种具有独立电位的参比电极也被称为第二电极。对于此类电极,金属导线都是覆盖一层此种金属的微溶性盐(如:Ag/AgCL),并且插入含有此种金属盐限离子的电解质溶液中。此时半电池电位或电极电位的大小取决于此种阴离子的活度。
此二种电极之间的电压遵循能斯特(NERNST)公式:
E =
E0+
R·T
——
·1n aMe
n·F
式中:E—电位
E0—电极的标准电压
R—气体常数(8.31439焦耳/摩尔和℃)
T—开氏***温度(例:20℃=273+293开尔文)
F—法拉弟常数(96493库化/当量)
n—被测离子的化合价(银=1,氢=1)
aMe—离子的活度
标准氢电极是所有电位测量的参比点。标准氢电极是一根铂丝,用电解的方法镀(涂覆)上氯化铂,并且在四周充入氢气(固定压力为1013hpa)构成的。
将此电极浸入在25℃时H3O+离子含量为1mol/l溶液中便形成电化学中所有电位测量所参照的半电池电位或电极电位。其中氢电极做为参比电极在实践中很难实现,于是使用第二类电极做为参比电极。其中***常用的便是银/氯化银电极。该电极通过溶解的AgCl对于氯离子浓度的变化起反应。
此参比电极的电极电位通过饱和的kcl贮池(如:3mol/l kcl)来实现恒定。液体或凝胶形式的电解质溶液通过隔膜与被测溶液相连通。
利用上述的电极组合—银电极和Ag/AgCl参比电极可以测量胶片冲洗液中的银离子含量。也可以将银电极换成铂或金电极进行氧化还原电位的测量。例如:某种金属离子的氧化阶段。
***常用的PH指示电极是玻璃电极。它是一支端部吹成泡状的对于pH敏感的玻璃膜的玻璃。管内充填有含饱和AgCl的3mol/l kcl缓冲溶液,pH值为7。存在于玻璃膜二面的反映PH值的电位差用Ag/AgCl传导系统,
如第二电极,导出。PH复合电极和PH固态电极,如图
此电位差遵循能斯特公式
E=
E0+
R·T
——
·1n a H3O+
n·F
E=59.16mv/25℃ per pH
式中R和F为常数,n为化合价,每种离子都有其固定的值。对于氢离子来讲n=1。温度“T”做为变量,在能斯特公式中起很大作用。随着温度的上升,电位值将随之增大。
对于每1℃的温度变大,将引起电位0.2mv/per pH变化。用pH值来表示则每1℃第1pH变化0.0033pH值。
这也就是说:对于20~30℃之间和7pH左右的测量不需要对温度变化进行补偿;而对于温度>30℃或<20℃和pH值>8pH或6pH的应用场合则必须对温度变化进行补偿。
图1:pH值一电位一离子浓度之间的关系
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 OH离子
14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 H 离子
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 pH
+414.4???? ?? ????+.59.2 0 -59.2???????????? ???? -414.4 mv/25℃
从以上我们对PH测量的原理进行了分析而得知我们只要用一台毫伏计即可把PH值显示出来
.适用范围
1.工业污水处理
使用于水处理上的氧化还原系统,主要是铬酸的还原与氰化物的氧化。废水中如果添加二硫化钠或二氧化硫可使六价的铬离子变成三价的铬子。若添加氯或次氯酸钠可用来氧化氰化物,随后是氯化氰的水解,形成氰酸盐。这种化学反应过程叫氧化还原反应系统。氧化还原电位就是电子活性的测量,这与测量氢离子活性的办法很相似。
2.水的消毒与应用
氧化还原电极能衡量对游泳池水、矿泉水及自来水的消毒效果。 因为水中大肠菌的杀菌效果受到氧化还原电位影响,所以氧化还原电位是水质的可靠指标。如果池水和矿泉水中的氧化还原电位值等于或高于650mv,则表示其中的含菌量是可以接受的。
三.电极的安装与检查
1.氧化还原电极可以使用于任何pH/mv测定计上。
2.ORP计使用时无需标定,直接使用即可,只有对ORP电极的品质或测试结果有疑问时,可用 ORP标准溶液检查电位是否在200-275mv之间,以判断ORP电极或仪器的好坏。氧化还原电极使用说明书氧化还原电极使用说明书氧化还原电极使用说明书
3.ORP测量电极(铂或金),其表面应该是光亮的,粗糙的或受污染的表面会影响电极的电位(mv)。可用以下方法清洗活化。
(1)对无机物污染,可将电极浸入0.1mol/L 稀盐酸中30分钟,用纯水清洗,再浸入3.5MOL/L钾溶液中浸泡6小时后使用。
(2)对有机油污和油膜污染,可用洗涤剂清洗铂或金表面后用纯水清洗,再浸入3.5MOL/L钾溶液中浸泡6小时后用。
(3)铂金表面污染严重形成氧化膜,可用牙膏对铂或金表面进行抛光,然后用纯水清洗,再浸入3.5MOL/L钾溶液中浸泡6小时后使用。
ORP是英文Oxidation-Reduction Potential的缩写,它表示溶液的氧化还原电位。ORP值是水溶液氧化还原能力的测量指标,其单位是mv。它由ORP复合电极和mv计组成。ORP电极是一种可以在其敏感层表面进行电子吸收或释放的电极,该敏感层是一种惰性金属,通常是用铂和金来制作。参比电极是和pH电极一样的银/氯化银电极。
在自然界的水体中,存在着多种变价的离子和溶解氧,当一些工业污水排入水中,水中含有大量的离子和有机物质,由于离子间性质不同,在水体中发生氧化还原反应并趋于平衡,因此在自然界的水体中不是单一的氧化还原系统,而是一个氧化还原的混合系统。测量电极所反映的也是一个混合电位,它具有很大的试验性误差。另外,溶液的pH值也对ORP值有影响。因此,在实际测量过程中强调溶液的***电位是没有意义的。我们可以说溶液的ORP值在某一数值点附近表示了溶液的一种还原或氧化状态,或表示了溶液的某种性质(如卫生程度等),但这个数值会有较大的不同,你无法对它作出定量的确定,这和pH测试中的准确度是两个概念。另外,影响ORP值的温度系数也是一个变量,无法修正,因此ORP计一般都没有温度补偿功能。
应用 特性
? 流量控制和监测
? 过滤或软化再生
? 排放累积
? 泵保护
? 进料泵脉冲调制
? 比例控制
? 水输送系统
? 泄漏监测
? 2或4线供电
? 单通道或双通道输入/输出
? 4~20mA输出
? *保存和可复位的累积流量
? 可选用继电器输出
? NEMA 4X防护等级,自修复屏幕
? 模拟测试输出
技术参数
概述
兼容性:带频率输出的Signet流量计
精度:读数的±0.5%
显示:2×16位LCD
刷新率:1秒
分辨率:用户可选,5档
订购型号
型号 传感器输入,传感器电源,输出 现场安装或盘面安装
3-8550-1(网上订购) 1路输入,2线或4线,4~20mA输出和1组集电极开路输出:高,低,脉冲,或频率 现场安装
3-8550-1P(网上订购) 1路输入,2线或4线,4~20mA输出和1组集电极开路输出:高,低,脉冲,或频率 盘面安装:包括安装支架和盘面垫圈
3-8550-2(网上订购) 1路输入,4线,4~20mA输出和2组继电器输出:高,低,或脉冲 现场安装
3-8550-2P(网上订购) 1路输入,4线,4~20mA输出和2组继电器输出:高,低,或脉冲 盘面安装:包括安装支架和盘面垫圈
3-8550-3(网上订购) 2路输入,2线或4线,2路4~20mA输出和2组集电极开路输出:高,低,脉冲,或频率 现场安装
3-8550-3P(网上订购) 2路输入,2线或4线,2路4~20mA输出和2组集电极开路输出:高,低,脉冲,或频率 盘面安装:包括安装支架和盘面垫圈
型号 电极 型式 温度 连接方式 编号
3-2725-60 ORP Flat 3/4 in. NPT, thread 159001561
3-2725-61 ORP Flat ISO 7/1-R 3/4 thread 159001562
3-2726-00 pH Bulb PT1000 3/4in. NPT, thread 159001553
3-2726-01 pH Bulb PT1000 ISO 7/1-R 3/4 thread 159001554
3-2726-10 pH Bulb 3K 3/4 in. NPT, thread 159001555
3-2726-11 pH Bulb 3K ISO 7/1-R 3/4 thread 159001556
3-2726-HF-00 pH Bulb, HF resist PT1000 3/4 in. NPT, thread 159001549
3-2726-HF-01 pH Bulb, HF resist PT1000 ISO 7/1-R 3/4 thread 159001550
3-2726-HF-10 pH Bulb, HF resist 3K 3/4 in. NPT, thread 159001551
3-2726-HF-11 pH Bulb, HF resist 3K ISO 7/1-R 3/4 thread 159001552
3-2726-LC-00 pH Bulb, Low Conductivity PT1000 3/4 in. NPT, thread 159001557
3-2726-LC-01 pH Bulb, Low Conductivity PT1000 ISO 7/1-R 3/4 thread 159001558
3-2726-LC-10 pH Bulb, Low Conductivity 3K 3/4 in. NPT, thread 159001559
3-2726-LC-11 pH Bulb, Low Conductivity 3K ISO 7/1-R 3/4 thread 159001560
3-2724-HF-10 pH Flat, HF resistant 3K 3/4 in. NPT, thread 159001771
3-2724-HF-11 pH Flat, pH resistant 3K ISO 7/1-R 3/4 thread 159001772
Signet 8550流量变送器是一种*仪表,能将所有Signet流量计输出的信号转换成4~20mA信号,用于远距离输送。产品配置灵活,有单通道和双通道输入/输出,有两个用于过程控制的电器供选择,可选择一体式安装/管式或盘面安装,可测量各种流量范围和工程单位。高技术水准的电子设计确保了变送器长期可靠性和信号稳定性,且设置和操作简单。
材料
? 壳体:PBT
? 盘面垫圈:氯丁橡胶
? 屏幕:自修复合成聚酯
? 键盘:硅橡胶密封,4键
电气性能
电源:12~24VDC±10%,稳压
(-1) zui大90mA
(-2) zui大220mA
(-3) zui大100mA
流量计输入范围:0.5~1500Hz
流量计电源:
? 2线:5VDC±1%@1.5mA
? 3或4线:5VDC±1%@20mA
与电流回路光电隔离,短路保护
电流输出:
? 4~20mA,隔离,无源,可任意调整
且可反向
? zui大回路阻抗:
zui大50Ω@12V
zui大325Ω@
zui大600Ω@24V
? 刷新率:100mS
? 精度:±0.03mA
继电器输出:
? SPDT机械触点:高,低,脉冲,关
? zui大触点容量:
30VDC@,
250VAC@ 阻性负载
? 切换差:用户可调
? zui大400脉冲/分钟
集电极开路输出:
? 高,低,脉冲,关
? 光电隔离,zui大50mA下沉电流,
zui大30VDC上拉电压
? 切换差:用户可调
? zui大400脉冲/分钟
工作环境
工作温度:-10~70°C
存储温度:-15~80°C
相对湿度:0~95%,无凝露
防护等级:NEMA 4X/IP65(前面)
运输重量 0.325kg
标准和认证
? CE,UL,CUL
? RoHS
? ISO 9001质量管理体系认证
? ISO 14001环境管理体系认证
8550订货提示
1) 使用现场安装型仪表可与515或2536型一体式流量计装配成套。详情见流量计数据。
2) 现场安装件可与流量计成套订购。详情见一体式流量仪表章节。
3) 盘面开孔尺寸为92×92mm。
4) 按需要可单独订购防溅后盖。