pH分析仪
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面向“初级～中级”中国技术人员的ｐH分析器原稿
1.概要
1.1前言
本公司的E X A系列p H分析器,ＰＨ４００Ｇ、､ＰＨ２０２Ｇ/ＰＨ２０２Ｓ型作为中規模排水处理装置及一般用途的测量控制系统，能够广泛用于各种产业的高可靠性、高性能的p H分析器系统。
E X A系列内置日本原装自检功能块，在p H测量中能监视电极的异常情况，确保高度可靠的p H测量。
而且仪器可以用人机对话的形式简单地设置各种参数，能够有效地使用丰富的功能。
1.2ｐH
p H是表示酸碱度的单位，它与氢离子浓度有以下的关系。
（[氢离子浓度]×[活度]）
p H=-l og
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活度是溶液中离子活动的量度，离子自由活动时，活度=1.0。
对于通常的测量液，离子活度接近1.0，因此可以将p H定义为：
（氢离子浓度）
p H=-l og
10
1.3p H测量方法的种类
测量p H的方法有数种，其中主要为如下几种。
“玻璃电极法”是这些方法中最稳定的p H测量方法，通常所说的p H测量，使用的即是“玻璃电极法”。
（1）采用指示剂的p H测量方法
（2）采用氢电极的p H测量方法
（3）采用氢醌(キンヒドロン--q u i n h y d r o n e)电极的p H测量方法（4）采用锑（a n t in o n y）电极的p H测量方法
（5）采用玻璃电极的p H测量方法
以下关于玻璃电极法的原理给以说明。
2.玻璃电极法的原理
图2.2表示玻璃电极法的原理。
在玻璃薄膜的两侧放置不同的两种溶液时，在玻璃薄膜的两侧即产生与两侧溶液的p H差值成比例的电动势，利用这一现象进行p H测量的方法即是玻璃电极法的原理。
如图2.2所示,在用薄的玻璃膜做成的容器“G”中，加入预先知道p H值的标准液B，将容器“G”浸入测量液A中，则在玻璃膜两侧产生电动势。
另一方面，通过作为参比电极的内部填充K C1溶液的多孔陶瓷制的液接，与玻璃膜外侧的测量液进行电荷连接。
因此，将电极E1、E2浸入两侧的溶液A、B中,用电压表测量两电极间的电位差，即测得玻璃膜上产生的电动势。
図2.2 p H 分析器的原理(玻璃电极法)
３．特点
用途广泛的本公司的E X A 系列p H 分析器调校安装方便，维护成本低，可以满足严格的工业p H 测量的各种要求。
■ p H 变送器 转换器
采用微处理器的信息处理机型
□ 即使在p H 测量中也能监测电极的异常情况。
□ 带有单键触摸（o n e t o u c h ）自动校正功能（内置标准液表）。
□ 在用标准液进行自动校正时，自动检查电极的特性的衰变状
况。
根据特性的衰变程度，可以直接判断是否应当更换电极。
□ 不打开机壳也可以进行日常操作。
在雨天也可以不打开仪器壳盖进行标准液校正等的日常维护
操作，而不用担心绝缘劣化。
□ 测量范围，只要测量的量程（s p a n ）为1p H 以上，则可以在现
场任意设置。
□ 仪器有清洗、定时器功能。
（P H 100型除外）
如果与专用分配器组合，便能够得到清洗用电磁阀的驱动用接
点。
■ p H 电极
□ 本公司根据使用目的备有各种电极。
1)R y t o n （P P S 树脂）电极（P H 8E F P 型电极）
R y t o n （P P S 树脂）在耐腐蚀性耐热性方面可与聚四氟乙烯相比，
是机械特性优良的塑料。
内部K C l 溶液有扩散型和填充型两种，根据不同检测目的分别使用。
R y t o n （P P S 树脂）p H 电极具有可以更换顶端的玻璃电极和液接的优点，因此有利于降低维护成本。
而且R y t o n （P P S 树脂）能够满足几乎所有的应用。
内（缓玻璃
<型号P H8F P K Cｌ填充型ｐH电极>
2)其它电极：
根据不同的测量用途，有普通型、高碱性测量用、化学流程用、发酵用、耐氢氢氟酸用等不同应用场合的产品。
<型号H F405耐氢氟酸型ｐH电极>
■清洗装置
在连续测量P H时，电极长期浸泡在作为测量对象的液体内。
由于测量液含有污浊成分和粘性成分，所以要求经常清洗电极，使之经常保持稳定能够进行测量的状态。
为此采用连续洗净装置，本公司采用了下面的洗净方法。
1)利用旋转刷的刷洗方法。
2)利用超声波的方法。
3)利用空气清扫的方法。
4)冲洗的方法。
5)将电极浸泡在清洗液中，化学溶解附着物进行清洗的方法，或者
设法采用难以附着污物的材质和加工成难于附着的形状。
超声波式刷洗式气阀式喷射洗净式化学药液清洗
方式
4.系统构成
4.1当用P H计构成大规模仪表系统时，采用２线式ｐH变送器
P H202G的例子:
4.2本公司ＥＸＡ系列主要有4个系统。
(1)通用型安装：室外安装型ｐH变送器系统
型号ＰＨ４００Ｇ
(2)简易安装：盘装型ｐH计系统
型号ＰＨ１００
(3)成套仪表系统的安装：采用２线制ｐH转换器系统
型号ＰＨ２０２Ｇ
(4)锅炉仪表化等：纯水用ｐH转换器系统
型号ＰＨ８EＨＰ（电极）+ＰＨ８ＨＨ（支架）
4.2 清洗装置只能用于室外安装型ｐH变送器系统及２线制ｐH转换器系统。
4.3 防爆仪表化仅能在２线制ｐH转换器系统及纯水用ｐH转换器系统实行。
５．应用
ｐＨ是水质的重要指标，可以举出以下事例。
5.1一般的应用事例：
1)排水处理
2)排放水监测
3)电镀工程
5.2特殊应用事例：
1)纯水测量：
本公司有纯水测量专用电极和支架。
2)电解过程测量：
本公司有电解过程专用电极。
电极型号：ＤＰＡ４０５、ＤＰＡ４０６
5.3特殊条件下的应用事例：
1)高碱性ｐＨ测量
2) 正在通电的液体的ｐＨ测量
3) 低离子浓度溶液的ｐＨ测量
4) 电极上产生覆层时的ｐＨ测量
5) 高压下的ｐＨ测量
参考文献
(1)化学便覧 改訂４版 基礎編、日本化学会編 丸善株式会社 (2) P r o c e s s M e a s u r e m en t a n d A n a l y s i s , 3r d E d i t i o n 1995,B e 、
l a G.L i p ta 、
k ,B u t t e r w o rt h H e i n e m a n n
(3)横河電機㈱T e c h n i c a l I nf o r m a t i o n T I 12B 5A 1-01 プロセス用ｐH 計。
