唐貞觀十七年(公元643年)，直言敢諫的魏征病死了; 唐太宗很難過，流著淚說:

夫以銅為鏡，可以正衣冠；

以史為鏡，可以知興替；

以人為鏡，可以明得失。

pH 分析儀于過程控制，可謂是"銅"、是"史"、是 "人"，可以正工藝，知風(fēng)險(xiǎn)，明效益。因此，精確測量pH對(duì)現(xiàn)代化生產(chǎn)工藝至關(guān)重要。

No.1 pH測量方法

測量pH值的測量工具，需要對(duì)溶液中決定pH值的H+敏感(圖1:E3); 目前使用最廣泛的是對(duì)氫離子敏感的玻璃pH測量電極，通過電勢差E4(圖1)反應(yīng)溶液中H+的活度。

但是，僅單獨(dú)通過觀察H+敏感電極的電位無法提供完整準(zhǔn)確的信息; 因此, 需要一支參比電極，該參比傳感器為pH傳感器提供參比信號(hào)或電位，計(jì)算這兩支電極之間的差值，確定被測溶液的pH值。

圖1：pH復(fù)合電極的關(guān)鍵部位·

E1 參比導(dǎo)出系統(tǒng)的電位

E2 隔膜或擴(kuò)散電位

E3 與pH相關(guān)的電位（外層敏感膜）

E4 玻璃膜不對(duì)稱電位

E5 與pH相關(guān)的電位（內(nèi)表面電位）

E6 內(nèi)參比導(dǎo)出線電位

No.2 參比電極要求

參比電極必須對(duì)溶液中氫離子活度無響應(yīng)，具有已知和恒定的電極電位。

參比電極種類有氫電極、硫酸亞汞電極、甘汞電極和銀/氯化銀電極等幾種，最常用的是銀/氯化銀（Ag | AgCl | KCl溶液）電極。

參比電極在測量電池中的作用是提供并保持一個(gè)固定的參比電勢，因此對(duì)參比電極的要求是電勢穩(wěn)定、重現(xiàn)，溫度系數(shù)小，有電流通過時(shí)極化電勢小，不易受外界環(huán)境的影響。

No.3 困惑：參比中毒

對(duì)傳統(tǒng)pH電極而言，過程溶液中的某些離子有時(shí)會(huì)穿過隔膜孔進(jìn)入?yún)⒈惹唬c參比液或參比電極元件發(fā)生反應(yīng)，引發(fā)暫時(shí)或持久性的參比電極損害，導(dǎo)致參比電極中毒。

氯堿過程中的測量環(huán)境就非常惡劣，非常容易導(dǎo)致傳統(tǒng)pH參比電極中毒，特別是電解槽的陽極側(cè)測量點(diǎn)，氯化鈉鹽水含有游離氯， ClO-等能與參比液中氯化鉀反應(yīng)生成沉淀物，這些沉淀物往往沉積在玻璃電極的隔膜上，導(dǎo)致隔膜堵塞造成測量不穩(wěn)定和漂移；同時(shí)，這些離子也能夠“逆流而上” , 通過隔膜孔擴(kuò)散至參比電極內(nèi)，并侵蝕參比系統(tǒng)，導(dǎo)致pH測量值不準(zhǔn)確，并縮短傳感器使用壽命。

表：電解質(zhì)溶解度

No.4 曙光：“百毒不侵”的參比系統(tǒng)

圖2：InPro4850i pH傳感器

梅特勒-托利多InPro4850i pH傳感器, 采用雙敏感膜設(shè)計(jì)。

雙膜設(shè)計(jì)工作原理

雙敏感膜pH電極與傳統(tǒng)型pH電極之間測量技術(shù)的主要區(qū)別在于鈉參比 (pNa) 系統(tǒng)，參比電極使用對(duì)鈉離子敏感的玻璃膜，該敏感膜對(duì)于過程介質(zhì)中的鈉離子非常敏感，以鹽水中的鈉離子溶液作為參比。

pNa參比系統(tǒng)（圖3）為密封系統(tǒng)、無隔膜，因此，氧化劑不會(huì)進(jìn)入電極從而腐蝕參比系統(tǒng)、也不會(huì)有參比液和測量溶液的反應(yīng)；非常適合氯堿過程鹽水pH的測量。

圖3：雙膜pH電極結(jié)構(gòu)

InPro4850i 傳感器獨(dú)立玻璃膜解析

?第一個(gè)玻璃膜是參比電極：采用對(duì)鈉離子敏感的玻璃膜，由于氯堿電解槽中的鈉濃度相對(duì)穩(wěn)定，因此 InPro4850i 可使用鹽水作為參比。

?第二個(gè)玻璃膜是測量電極：對(duì)pH值敏感，其測量原理與大多數(shù) pH電極上玻璃膜相同。通過測量兩種玻璃膜之間的電位差，可精確測定溶液的pH值。

?特有功能：InPro4850i pH電極可同時(shí)測量ORP，側(cè)面設(shè)計(jì)鉑金貼片，提供氯堿工藝中非常重要的ORP測量參數(shù)，節(jié)省企業(yè)購買、安裝成本。

鈉離子參比系統(tǒng)采用密封設(shè)計(jì)：沒有隔膜，從而避免了傳感器堵塞或中毒的可能性，因此無需經(jīng)常性的清潔與校準(zhǔn)。大大延長電極使用壽命、提高測量精度、減少維護(hù)成本。

No.5 智能電極管理系統(tǒng)（ISM）

梅特勒-托利多InPro4850i pH傳感器, 具有智能電極管理功能；

數(shù)字信號(hào)，確保100%信號(hào)完整性，完全沒有電氣干擾和信號(hào)失真，確保穩(wěn)定精確測量。

ISM智能傳感器管理技術(shù)，即插即測，且可通過傳感器自身診斷信息進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)。

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