實(shí)驗(yàn)室PH計(jì)及工業(yè)PH計(jì)應(yīng)用在火力發(fā)電廠受哪些因素影響?

    某發(fā)電廠有4 臺(tái)發(fā)電機(jī)組，1 號(hào)、2 號(hào)為125 MW機(jī)組，配備的是國(guó)產(chǎn)儀表；3 號(hào)、4號(hào)為300 MW機(jī)組，配備的是進(jìn)口PH儀表，共8 塊純水pH計(jì)。在實(shí)際工作中，我們?cè)鴮?duì)進(jìn)口PH儀表和國(guó)產(chǎn)PH儀表進(jìn)行了對(duì)換實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)運(yùn)行中各自都有優(yōu)點(diǎn)，但也具有相同的不足之處。作者根據(jù)多年現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)此提出一些看法和建議。

1、常見(jiàn)影響測(cè)量純水pH值的因素： ） 流量的影響：  在日常維護(hù)中,調(diào)節(jié)流量閥門(mén)pH值就要發(fā)生變化。流量的變化對(duì)pH值測(cè)量帶來(lái)的影響可能要超過(guò)1 pH，而火力發(fā)電廠對(duì)鍋爐給水pH值的合格范圍定為8.8~9.3，僅0.5 pH的空間。這就使表計(jì)有時(shí)顯示的數(shù)值失去了參考意義,起不到化學(xué)監(jiān)督的作用,同時(shí)使自動(dòng)加氨系統(tǒng)誤判斷而亂加藥,易加速熱力系統(tǒng)腐蝕。因pH計(jì)測(cè)的是氫離子的活度，不是氫離子的濃度。pH=- log（H+）；（H+）=f×[H+]；f 為H+ 的活度系數(shù)；


    圖1 為溶液中總的離子強(qiáng)度與H+ 活度系數(shù)f,H+ 的活度系數(shù)f由溶液中所有離子的總強(qiáng)度決定，而不只是依賴于被測(cè)離子的強(qiáng)度。從圖1可以看出，只有在理論純水中，活度系數(shù)才為1，但只要有其它離子出現(xiàn)活度系數(shù)就要改變，隨之pH 值就改變了。即pH值受溶液中總的離子強(qiáng)度的影響，改變了總的離子強(qiáng)度就改變了pH 值，純水中的離子很少，pH電極附近的離子基本上是由參比電極滲透出的鹽橋溶液中的離子，在離子滲透速度不變的情況下，流量的變化會(huì)改變單位體積里的離子數(shù)量，從而改變pH值。可以這樣形象地講，參比電極不斷地往外滲透離子，流量的改變使水樣帶走的離子數(shù)量發(fā)生了變化，影響了pH值，這就是在純水中，PH復(fù)合電極測(cè)不準(zhǔn)且受流量影響的原因。在現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)中我們也曾采用了一些國(guó)外進(jìn)口PH復(fù)合電極，這些PH值電極采用流動(dòng)液接或自由液接，鹽橋溶液以較快的速度向外滲透，減小了液接電位，整個(gè)電極響應(yīng)快、穩(wěn)定、壽命長(zhǎng)，解決了純水pH值測(cè)量的部分問(wèn)題，但它仍然受流量的影響。解決辦法：
（1）據(jù)我們了解到他們是在每臺(tái)純水pH 計(jì)前加裝了1 個(gè)恒壓閥和流量計(jì)，把所有水樣流量調(diào)在25 ml/min左右，且確保水樣不隨意變動(dòng)。
（2）將測(cè)量PH電極和參比電極分開(kāi)，把參比電極放得離測(cè)量電極足夠遠(yuǎn)，以至于參比電極滲漏出的電解液不污染測(cè)量電極和水樣，不改變測(cè)量電極附近的離子強(qiáng)度，同時(shí)改進(jìn)了流通測(cè)量池，使水樣從靠測(cè)量電極一側(cè)的底部進(jìn)水，從靠參比電極一側(cè)的上部出水，這樣就避免了滲透液污染問(wèn)題。
（2）溫度對(duì)純水pH 值的影響：
    根據(jù)能斯特方程：式中：E- 平衡電極電位，E0- 標(biāo)準(zhǔn)電極電位，n-電子數(shù)，F(xiàn)- 法拉第常數(shù)，96 485 c/mol；R- 氣態(tài)常數(shù)，8.314 J/（mol.k），T-熱力學(xué)溫度，lna=2.303 lga；把以上數(shù)值，代入能斯特方程，并通過(guò)對(duì)溫度T求導(dǎo)，來(lái)分析測(cè)量電池溫度系數(shù)受到哪些因數(shù)的影響：


  由上式可知，測(cè)量電極溫度系數(shù)由三部分組成，**是標(biāo)準(zhǔn)電位溫度系數(shù)，這是表示電極特性的，一旦選好電極，則不易變化；**是溫度系數(shù)斜率，它可以通過(guò)儀表的電路設(shè)計(jì)來(lái)補(bǔ)償；第三是溶液溫度系數(shù)，無(wú)法補(bǔ)償，影響著pH值的準(zhǔn)確測(cè)量，溫度上升，pH 值也上升。只有確保pH值的測(cè)量在恒溫條件下，才能消除由被測(cè)樣水溫度變化引起的測(cè)量誤差。常規(guī)的溫度補(bǔ)償是為了得到電極在當(dāng)前溫度下的斜率，恒溫裝置也不可能保證樣水在25℃不變，因此對(duì)于純水測(cè)量我們還必須進(jìn)行25℃的折算。由于純水的緩沖能力特別差，其溶液溫度系數(shù)就較大，純水本身的溶液溫度系數(shù)約0.015pH/℃，微量（mg/L 級(jí)）的污染就會(huì)使溶液溫度系數(shù)上升到0.033pH/℃左右。一般較強(qiáng)酸性溶液的溶液溫度系數(shù)較小（如常用的4.0 的標(biāo)液0.05 mol的磷苯二甲酸氫鉀）不需進(jìn)行這種折算。但純水的pH值合格范圍小，如果水樣溫度發(fā)生較大的變化，本來(lái)是合格的水樣，會(huì)因沒(méi)有進(jìn)行溫度折算，就得出水質(zhì)不合格的結(jié)果。另外還有兩種對(duì)測(cè)量純水PH值的影響因素，由于篇幅有限，特制定供大家下載查看；是關(guān)于：流動(dòng)電位和地電位；PH計(jì)電極選型不同的客觀因素影響，歡迎點(diǎn)擊查看具體解決方法。www.bjdxxcj.com.通過(guò)以上分析可知，純水pH值的測(cè)量是一個(gè)較復(fù)雜的問(wèn)題，涉及到電極、測(cè)量池、二次儀表和外界其它許多因素的影響，需要在這幾個(gè)方面同時(shí)采取針對(duì)性的措施，才能解決問(wèn)題，而單獨(dú)一個(gè)環(huán)節(jié)的改善只能起到局部的作用。我廠4臺(tái)機(jī)組的純水pH 計(jì)，經(jīng)過(guò)這幾年不斷的改造和完善，其穩(wěn)定性、可靠性，電極使用壽命都有了較大的提高，為化學(xué)監(jiān)督提供了保證。