仪器校准

浅析酸碱浓度计的仪器校准方法

作者：calibration    来源：未知    发布时间：2018-08-15 14:27    浏览量：
酸碱浓度计是带微处理器的水质在线监测仪。该仪表广泛用于火电、化工、钢铁酸洗等行业，如电厂对离子交换树脂的再生，化工化学工业过程等，对水溶液中的化学酸或碱浓度进行连续检测和控制。
 
前言
离子交换系统是通过阴、阳离子交换树脂对水中的各种阴、阳离子进行置换的一种传统水处理工艺，阴、阳离子交换树脂单独或按不同比例进行搭配可组成离子交换阳床系统，离子交换阴床系统及离子交换混床系统，而混床系统又通常是用在反渗透等水处理工艺之后用来制取超纯水、高纯水的终端工艺，它是用来制备超纯水、高纯水不可替代的手段之一。离子交换树脂是具有可交换的有机高分子化合物。它们为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂，分别能与溶液中的阳离子和阴离子发生交换反应，离子交换反应可逆的，故用酸或碱浸泡(反应交换)使用过的离子交换树脂，就可以使其再生继续使用。酸碱浓度计主要用于监测现场水处理工艺中离子交换器中再生液的 HCl、H 2 SO 4 、HNO 3 、NaOH 和NaCl 溶液浓度的检测，适合电厂、石油、化工和制药等行业，是离子交换法制取高纯水的必备仪表。而国家检定规程中并没有对此类仪器提及相关检定项目和检定方法。
 
1 仪器原理
酸碱浓度计是采用电极法测量酸碱溶液浓度，酸碱浓度电极由测量电极和温度电极组合而成。以上海三信仪表厂的 SX7150 为例，据其公开专利显示:该测量装置包括酸碱浓度电极以及脉冲电导率测量系统组成，其中，酸碱浓度电极包括电极芯和电极套管，所述电极套管套设在电极芯上，与电极芯之间形成环状测量通道，所述电极芯与脉冲电导率测量系统的输入端相接。所述电极芯由电极杆、第一环状白金电极、电极体、第二环状白金电极、电极头以及温度传感器组成，所述第一环状白金电极、电极体、第二环状白金电极、电极头依次设置在电极杆上，所述温度传感器设置在电极头内，其中第一环状白金电极、第二环状白金电极以及温度传感器输出端连接到脉冲电导率测量系统的输入端。所述酸碱浓度电极为电导率测量范围(2 ～2000)mS/cm 的酸碱浓度电极(如图 1)。
 仪器校准
由此可见，酸碱浓度计是采用采用测量电导率，再换算为酸碱浓度的方法。但由于酸碱溶液的电导率非常大，高浓度的酸碱溶液电导率接近 1000mS/cm，而电导率标准溶液一般低于 200mS/cm，所以不合适采用电导率标准溶液对仪器进行计量
 
3 仪器校准条件
采用 HCl、H 2 SO 4 、HNO 3 、NaOH 和 NaCl 标准物质，配置不同浓度的溶液，用以校准实验。
 
4 仪器校准方法
按仪器说明书要求使用相应浓度的溶液进行校准，建立校准曲线。选取配置的不同浓度的溶液，将仪器的复合电极放入该种溶液中，测量三次，取平均值C 仪器 ，按如下公式计算误差 ΔΔ C仪器= C 仪器 － C 标准如果仪器响应时间过慢，这该酸碱浓度电极也不适宜作为测量，所以需要设定响应时间为 2min 内，这样才能客观准确的描述酸碱浓度仪的性能情况。
 
5 校准结果
其测试结果如表 1 ～ 表 4:
 仪器校准
6 仪器校准方法的讨论
(1)从实验结果表明，可以采用 HCl、H 2 SO 4 、HNO 3 、NaOH 和 NaCl 标准物质，配置不同浓度的溶液，仪器校准结果良好。
(2)从实验结果表明，随着浓度的增大，其测量误差也逐步增大。
(3)酸碱浓度计是采用电极法测量酸碱溶液浓度，所以如果测量溶液中含有其他物质，就会造成测量结果误差。凡是可以导致电导率浓度变化的物质均为干扰物质。
(4)酸碱浓度计是采用电极法测量酸碱溶液浓度，所以温度也是一个很重要的指标。建议校准溶液和测量溶液温度一致，以达到最佳测量效果。
(5)酸碱浓度计不适合多种物质的混合测量，每个物质都有其标准曲线，而各个物质的标准曲线可能会相互干扰。
(6)建议测量溶液的浓度在所选的仪器校准溶液浓度之间，这样可以获得最佳测量效果。
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7 总结
随着酸碱浓度计的应用飞速发展，对于酸碱浓度计的仪器校准需求也日益增多，如何确保酸碱浓度计的量值准确统一，也是目前所研究的热点难点。本文通过对酸碱浓度计的原理的分析，提出在此基础上提出酸碱浓度计校准方法和技术指标，通过多台机器的仪器校准实验，证实了该酸碱浓度计仪器校准方法的有效性、希望为进一步完善酸碱浓度计提
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