如何減少pH傳感器的維護—水質分析儀

如果要長期使用以獲得準確的pH值，傳感器的校準和維護必不可少。不幸的是，這些活動占用了寶貴的時間（和資源）。在諸如環境監控之類的應用中尤其如此，其中傳感器通常安裝在偏遠地區。例如，沿海技術聯盟估計，由于生物污染造成的維護成本消耗了運營預算的50％。

減少pH電極維護要求的最佳步驟是為您的應用選擇合適的傳感器?？紤]您將監視的環境類型。水中可能存在哪些會干擾pH傳感器功能的污染物？要注意的一件事是污染物會在pH值玻璃上覆蓋，覆蓋或形成膜。

為什么需要清潔pH傳感器

涂層是指生物膜或化學過程殘留物積聚在pH測量玻璃的表面上。隨著涂層的增加，您可能會注意到測量錯誤或讀數不穩定。如果您發現pH探針顯示出非典型讀數，則應始終在已知的緩沖溶液中對其進行測試。您的pH探針在緩沖溶液中應該準確讀數，即使它有些臟。例如，傳感器應在7個緩沖區中讀取7.00（±0.20）。

涂層減慢了傳感器的響應時間

如果在您的過程中出現涂層問題，您會注意到，盡管在緩沖液中進行的測量是準確的，但傳感器的響應時間卻很慢（30秒或更長）。按照其產品說明手冊清潔pH探針應恢復其快速響應的能力。

涂層可減少跨度

跨距減小是涂層在您的過程中出現問題的另一個跡象。跨度是對pH傳感器在整個pH范圍內準確讀取的能力的度量?？缍葹?00％的傳感器放在7緩沖區時將讀取7.00，放在4緩沖區中時將讀取4.00。通常，新的pH傳感器的跨度為97％或更高，這意味著它在7種緩沖液中的讀數為7.00，在4種緩沖液中的讀數為3.90至4.10。這些范圍是可以接受的，因為pH計具有內置功能來補償這種變化?？缍茸匀粫S著電極的壽命而減少。但是，如果跨度低于70％，則表示需要清潔以保持測量精度。

降低pH傳感器清潔要求

清潔pH傳感器可以幫助獲得更準確，穩定的讀數，但也可能會很痛苦。清潔pH傳感器需要將其從過程中移除，追蹤正確的化學物質，并仔細清除任何殘留物。

因此，如何避免不斷清潔pH傳感器？如果您的過程中包含涂料或生物污垢污染物，則您可能需要考慮選擇帶有平面玻璃而不是燈泡形狀的pH探頭。當將球形玻璃插入過程中時，過程流自然會清潔燈泡的一側。但是，由于需要流動來繞球形表面移動，因此通常會在另一側發生堆積。相比之下，平坦的pH值玻璃可以通過工藝流程進行均勻清潔，從而省去了您的工作。

由于pH傳感器不斷返回不穩定的讀數，因此某些應用（例如濕式洗滌塔和染?。┑墓芾順O具挑戰性。罪魁禍首是pH參考中毒。參考中毒會增加維護要求和成本，因為中毒的傳感器可能需要更換。

什么是pH傳感器參考？

甲組合pH傳感器是最常見的電化學pH傳感器設計。該設計將氫離子選擇電極（ISE）與提供穩定電位的參比電極結合在一起。將H + ISE的電勢與參考電壓的電勢進行比較，可以得到一個電壓，該電壓對應于pH值。

pH傳感器參考液由參考電解質和參考線組成。參比導線傳導穩定參比電解質的電位。大多數Sensorex pH電極使用銀/氯化銀（Ag / AgCl）參比導線。銀是一種良好的電導體，也是一種無毒材料。

通常將不同的凝膠和溶液用作參考電解質。這些解決方案通常具有一些共同的屬性：導電性好、不與被測溶液反應、帶正電和帶負電的離子以相似的速率擴散。

氯化鉀（KCl）是常見參考電解質的一個例子。

什么是參考中毒？

pH傳感器參考必須與被測溶液保持電接觸以閉合電路。因此，多孔結將參考電解質與溶液分開，從而使電解質流出。

隨著時間的流逝，被測量溶液或過程中的化學物質可能會超過參考點。當這些化學物質與參考電解質混合時，參考化學會發生變化。這種現象稱為參考中毒。

特別是，與銀形成鹽的離子的溶解度比氯化銀（AgCl）差的離子將影響參考穩定性。實例包括溴（溴- ），碘離子（I - ）和硫化物（S 2-）離子。溶解性較差的銀鹽將從溶液中沉淀出來，從而耗盡了銀離子。同樣，還原劑（如亞硫酸氫鹽）將銀離子還原為金屬銀，而絡合劑（如氨水）則與銀離子形成金屬絡合物。這兩種化學反應都會降低參考系統中銀離子的可用性。

最終，當參考線上的氯化銀涂層完全耗盡時，可以觀察到參考電勢的較大變化。這表明您的傳感器需要更換。

參考中毒的跡象

當傳感器讀數不穩定時，我們始終建議您在具有已知pH值的緩沖溶液中測試您的pH傳感器。測量緩沖溶液時，參考中毒的關鍵標志是偏差較大。偏移是預期pH值（緩沖液的pH值：4.0、7.0或10）與實際值之差。出廠時的新傳感器的偏移量為0.2或更小。

參考結點堵塞的跡象

參考系統污染也可能導致多孔參考結堵塞。當銀鹽從參比電解質中沉淀出來時，固體沉淀物堵塞了參比結中的孔。這會中斷參考與過程之間的電氣連接。測量含有重金屬（例如汞，鉛）的溶液時，也會發生參考堵塞，因為重金屬離子會與氯離子形成不溶性鹽。結點堵塞的跡象包括傳感器響應時間慢和pH值漂移。通常，按照產品說明手冊中的準則清潔電極可恢復傳感器性能。

如何預防參考中毒

差分pH傳感器技術

如果您的過程中存在參比中毒問題，則可以考慮使用差分pH傳感器。差分pH和ORP傳感器包含緩沖的參比電解質，可抵抗pH的變化。這意味著在基準化學物質發生重大變化之前，差動傳感器實際上可以承受一些污染。Sensorex的差分pH傳感器也具有可重新裝填的參考，因此可以更換電解質溶液。差分pH傳感器的連接點是可更換的鹽橋，在沉淀物堆積的情況下，可以很容易地將其交換掉。

雙結和擴展參考路徑

在挑戰性應用中使用組合pH傳感器時，請尋找具有雙結參考設計的傳感器。顧名思義，雙結傳感器具有兩個多孔結，可保護參比電極免受污染。一些傳感器還具有擴展的參考路徑（ERP）技術，這是一個漫長而復雜的路徑，可防止外來離子到達參考線。