在防腐工作中,pH測(cè)定可用于對(duì)腐蝕介質(zhì)的腐蝕評(píng)價(jià)、酸洗過程的控制、裝置生產(chǎn)工藝的控制、指導(dǎo)裝置防腐系統(tǒng)注劑量的加入等工作,是腐蝕監(jiān)測(cè)分析中最重要、最經(jīng)常用的檢測(cè)項(xiàng)目之一,準(zhǔn)確測(cè)定水質(zhì)中的pH值對(duì)防腐工作有著重要的意義。但在實(shí)際應(yīng)用中,如果不注意一些問題,很難得到可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。本文針對(duì)玻璃電極法測(cè)定煉化裝置冷凝水中的pH值進(jìn)行了討論,并提出來實(shí)際測(cè)定過程中出現(xiàn)的問題和應(yīng)該采取的避免的措施。


在煉化裝置防腐工作中,pH測(cè)定可用于對(duì)腐蝕介質(zhì)的腐蝕評(píng)價(jià)、酸洗過程的控制、裝置生產(chǎn)工藝的控制、指導(dǎo)裝置防腐系統(tǒng)注劑量的加入等工作,是腐蝕監(jiān)測(cè)分析中最重要、最經(jīng)常用的檢測(cè)項(xiàng)目之一,準(zhǔn)確測(cè)定冷凝水中的pH值對(duì)防腐工作有著重要的意義。


水質(zhì)pH測(cè)定方法通常采用玻璃電極法和比色法,比色法簡(jiǎn)便,但受色度、濁度、膠體物質(zhì)、氧化劑、還原劑及鹽度的干擾,玻璃電極法基本不受這些因素的干擾,因此目前廣泛采用玻璃電極法GB 6920-86《水質(zhì)pH值的測(cè)定玻璃電極法》,但在實(shí)際應(yīng)用中,如果不注意一些問題,很難得到可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù),本文針對(duì)玻璃電極法測(cè)定煉化裝置冷凝水中的pH值進(jìn)行討論。

表1 幾種標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液不同溫度下的pH值

ph測(cè)定存在的問題


酸度計(jì)沒有溫度補(bǔ)償裝置


如果酸度計(jì)不進(jìn)行溫度補(bǔ)償,則溶液溫度變化取ΔpH=6.00(常用pH=13.00),計(jì)算得δpH=0.02。檢定時(shí),一般取δT=10℃,則δpH=0.20。例如,溶液溫度由25℃增至35℃時(shí),當(dāng)酸度計(jì)不進(jìn)行溫度補(bǔ)償時(shí),其反饋回的pH值將由13.00增至13.20,影響還是非常大的。


因此在選擇儀器的時(shí)候要選擇有溫度補(bǔ)償調(diào)節(jié)的pH計(jì),即精度高于0.1pH,注意不要將分辨率0.1pH和精度0.1pH這二個(gè)概念混淆了。


儀器不經(jīng)常標(biāo)定


pH電極使用一段時(shí)間后,不對(duì)稱電位將會(huì)發(fā)生很大改變,故必須定期校準(zhǔn)。


pH計(jì)電極標(biāo)定校準(zhǔn)的次數(shù)取決于樣品,電極性能及對(duì)測(cè)量的精確度要求。高精度測(cè)量(≤±0.03 pH),應(yīng)及時(shí)校準(zhǔn);一般精度測(cè)量(≤±0.1pH),經(jīng)過一次校準(zhǔn)后可連續(xù)使用二周甚至更長(zhǎng)時(shí)間。


一般來說,經(jīng)常使用的可每周進(jìn)行標(biāo)定,不經(jīng)常使用的要在每次使用前進(jìn)行標(biāo)定,以保證pH計(jì)的準(zhǔn)確性。但是由于腐蝕監(jiān)測(cè)的樣品情況復(fù)雜,濁度大,監(jiān)測(cè)量也較大,容易污染電極,對(duì)電極的靈敏性和穩(wěn)定性造成影響,因此每次測(cè)定前最好先測(cè)試與被測(cè)溶引起的酸度計(jì)pH示值變化為:


表2實(shí)際樣品在不同情況下的pH值


δpH=δE/k′T=δT×?E/T k′T=?pH×δT/T


當(dāng)T=25℃、δT=1℃時(shí),由上式計(jì)算得δpH=0.0038ΔpH。由于酸度計(jì)的分辨力一般為0.01pH,更高精度的分辨力為0.001pH,如果取ΔpH=1.00,溫度補(bǔ)償引起的誤差將被分辨力的誤差所掩蓋,所以ΔpH越大越能考察溫度對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。考慮到有些型號(hào)的酸度計(jì),在ΔpH>7.00時(shí)無法顯示,所以JJG119-2005《實(shí)驗(yàn)室pH(酸度)計(jì)檢定規(guī)程》選液較接近的標(biāo)準(zhǔn)溶液,用標(biāo)液檢查一下儀器的準(zhǔn)確性,根據(jù)誤差大小確定是否需要重新校準(zhǔn)。


標(biāo)定方式有問題


標(biāo)定方式有單點(diǎn)和兩點(diǎn),一般單點(diǎn)是用來驗(yàn)證的。大多數(shù)操作人員進(jìn)行完兩點(diǎn)標(biāo)定后,就直接測(cè)定樣品,這樣是不對(duì)的,有可能儀器還存在較大的誤差。實(shí)際正確的操作方式應(yīng)該是:


(1)電極洗凈并擦干,浸入pH6.86或pH7.00標(biāo)準(zhǔn)溶液中,溫度補(bǔ)償旋鈕置于溶液溫度處。待示值穩(wěn)定后,調(diào)節(jié)定位旋鈕使儀器示值為標(biāo)準(zhǔn)溶液的pH值;


(2)取出電極洗凈并擦干,浸入第二種標(biāo)準(zhǔn)溶液。待示值穩(wěn)定后,調(diào)節(jié)儀器斜率旋鈕,使儀器的示值為第二種標(biāo)準(zhǔn)溶液的pH值;


(3)電極極洗凈并擦干,再浸入pH6.86或pH7.00標(biāo)準(zhǔn)溶液中,如果誤差超過0.02pH,則重復(fù)前面兩步驟。直至在二種標(biāo)準(zhǔn)溶液中不需要調(diào)節(jié)旋鈕都能顯示正確的pH值。


選擇與水樣pH值相差不超過2個(gè)pH單位的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液,通過多次的標(biāo)定,才能保證儀器的準(zhǔn)確性。


標(biāo)準(zhǔn)溶液的使用和樣品的保存


在配制的時(shí)候一定要保證準(zhǔn)確,否則會(huì)造成很大的誤差。所用的蒸餾水的電導(dǎo)率應(yīng)低于2μS/cm,臨用前煮沸數(shù)分鐘,趕除二氧化碳,冷卻。


自配的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液要在聚乙烯瓶或硬質(zhì)玻璃瓶中密閉保存,在室溫條件下,標(biāo)準(zhǔn)溶液一般以保存1~2個(gè)月為宜,當(dāng)發(fā)現(xiàn)有渾濁、發(fā)霉或沉淀現(xiàn)象時(shí),不能繼續(xù)使用。并且用過的標(biāo)準(zhǔn)溶液不能倒回去重復(fù)使用。


pH值最好現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定,否則,應(yīng)在采樣后把樣品保存在0~4℃,并在采樣后6h之內(nèi)進(jìn)行測(cè)定。


測(cè)定方式有問題


測(cè)定中不注意樣品溫度的影響,樣品溫度和標(biāo)準(zhǔn)溶液的溫度相差太大。由于溫度影響電極的電位和水的電離平衡,因此測(cè)定時(shí)要注意調(diào)節(jié)儀器的溫度補(bǔ)償與溶液的溫度一致,并使被測(cè)樣品與校正儀器使用的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液溫度誤差在±1℃之內(nèi)。


為減少空氣和水樣中二氧化碳的溶入或揮發(fā),以及樣品中易揮發(fā)組分的揮發(fā),在測(cè)定水樣之前,不應(yīng)提前打開水樣,不應(yīng)將樣品倒入燒杯,劇烈搖動(dòng),靜置的時(shí)間,對(duì)于偏酸性試樣幾乎沒有影響。


對(duì)于pH在10以上的水樣,由于“鈉差”,讀數(shù)會(huì)偏低,需選用特制的“低鈉差”玻璃電極,或使用與水樣的pH值相近的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液對(duì)pH計(jì)進(jìn)行校正。