|
| |
|
Слаботочка Книги 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 [88] 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 Таблица 9.1 Технические данные стеклянных электродов
Значение потенциа-.1а асимметрии может иногда достигать нескольких десятков милливольт. Значение потенциала асимметрии Стеклянных электродов может быть значительно снижено (до долей милливольта) предварительным вымачиванием электродов в воде в слабокислом, а иногда и в слабощелочном растворе. В настоящее время на стеклянные электроды ГСП распространяются следующие стандарты: «Электроды стеклянные промышленные для определения активности ионов водорода. Технические условия»; «Электроды стеклянные для определения активности ионов водорода. Методы и средства поверки». Эти стандарты распространяются на стеклянные электроды, предназначенные для Преобразования активности ионов водорода (значения рН) водных растворов и пульп (кроме растворов, содержащих фтористоводородную кислоту или ее соли и вещества, образующие осадки или пленки на поверхности электродов) в значения электродвижущей силы. Приведем основньге термины, относящиеся к технической характеристике стеклянного электрода- водородная характеристика - изотерма зависимости потенциала от значения рН; Предел линейности водородной характеристики - значение рН раствора, при котором отклонение от линейности достигает нормированного значения; стандартный потенциал - потенциал электрода относительно нормального водородного электрода в растворе со значением рН, равным нулю при температуре 20 °С; нормированный водородный электрод ~ водородный электрод, приэлектродный раствор которого имеет активность ионов водорода, равную единице, а давление водорода в котором равно нормальному атмосферному давлению; координаты изопотенциа.1ьной точки - обозначение но оси ординат рН и по оси абсцисс Е„. Технические данные стеклянных электродов приведены в табл. 9.1. Верхние пределы линейного диапазона водородной характеристики электродов типов 1-3 в табл. 9.1 указаньг для растворов с 0,1 н. концентрацией ионов натрия. Стандарт определяет технические требования ко всем выпускаемым стеклянным электродам ГСП В частности, крутизна водородной характеристики электродов в линейной части кривой {S„ мВ/рН) должиа составлять при выпуске из производства для электродов типов 1 - 3 не менее 0,99, а для электрода типа 4 - не менее 0,97 значений, рассчитываемых по формуле s, = -(54,197 + 0,1984 г), (9.6) где г - температура анализируемой среды, °С. Стандартный потенциал электродов должен быть от -400 до -f-lOOO мВ Потенциал электрода в буферном растворе, мВ, измеренный относительно образцового электрода сравнения, не должен отличаться более чем на ±12 мВ (при выпуске из производства) от расчетного значения потенциала £расч, мВ. определяемого по формуле Ервеч = E„ + S, (рН; - рН„) + А-- (9.7) где £„, рНи - номинальные значения координат изопотенциальной точки, .мВ - рН, электродной системы, состоящей из стеклянного и вспомогательного электродов; S, - крутизна во.шродной характеристики при температ уре (, °С, анализируемой среды, рассчитанная по (9.6); рН, - значение рН буферного раствора при температуре г, "С: & ~ поправка к разности номинальных значений потеициа.лов вспомогательного электрода и образцовогр электрода сравнения, мВ; А" - поправка к потенциалу образцового электрода сравнения на отклонение его температуры от 20 "С, мВ. Отк-юнение потенциала от расчетного значения не должно превышать 30 мВ после 500 ч работы для электродов типов 1, 2 и 4 и после -1W0 ч работы для электродов типа 3. Стандартный потенциал электрода Eq, мВ, определяют по формуле £о = Еи52офН„ + Евс,„ (9.8) где Egcn ~ номинальное значение потенциала вспомогательного электрода относительно нормальног о водородного электрода при 20 "С, мВ. Для насыщенною хлорсеребряного электрода Есп ~ 201 мВ при 20 "С; 5зо° - значение крутизны водородной характеристики при 20 °С, равное -58,165 мВ/рН. Отклонение водородной характеристики электродов от линейной при предельных значениях, указанных в табл. 9.1, не должно превышать ±0,2 рН. Отклонение значения координат изопо-тенциальной точки рН от номинального не должно превышать при выпуске из производства + 0,3 рН для электродов типов 1 - 3 и ±0,65 рН для электродов типа 4. После 500 ч работы для электродов типов 1 и 2 и 1000 ч работы для электродов типа 3 это отклонение не должно превышать ±0.6 рН. а после 500 ч работы д.тя электродов типа 4 оно не должно превышать ± 1,0 рН Электрическое сопротивление электродов должно быть ие более 1000 МОм (Ю Ом) при минимальных значениях температуры анализируемой среды, приведенных в табл. 9.1. Электрическое сопротивление изоляции электродов должно быть ие менее 10 Ом при температуре (20 ±5) "С и относительной влажности не более 80%. Порядок определения потенциала электродов, электрического сопротивления электродов и проверки нх сопротивления изоляции будет рассмотрен ниже. Электроды типов 1 - 3 должны выдерживать давление анализируемой среды в диапазоне - 0,094-0,9 МПа, а электроды типа 4 - до 1,8 МПа. Транспортировать электроды типов 1 - 3 разрешается при температуре не ниже -25°С, а электроды типа 4 - при температуре не ниже О °С. Электроды являются невосстанавливае-мыми изделиями с естественно ограниченным сроком службы. Гарантийный Срок хранения электродов - 24 мес со дня изготовления. Типы стеклшных электродов. Выпускаемые в настоящее время стеклянные элек-  Рис. 9.2. Стеклянный электрод гроды представляют собой тонкостенный стеклянный шарик 5, припаянный к концу стеклянной трубки 2 (рис. 9.2). Внутрь шарика 5 наливается эталонный раствор 4, значение рН которого строго постоянно. В этот раствор погружается вспомогательный контактный электрод 5, при помоши которого снимается потенциал с внутренней поверхности стеклянного шарика. Применяют хлор-серебряный или бромсеребряный вспомогательный электрод. Прн использовании хлорсеребряного электрода в качестве стандартного раствора внутрь стеклянного электрода заливают децинормальный (10 н.) раствор соляной кислоты; при использовании бромсеребряного электрода - раствор бромной кислоты. От электрода идет выводной проводник /, заканчивающийся двумя наконечниками 6. Стеклянные электроды изготавливаются из различных марок специального электродного стекла, например марки УСТ - универ- cajibHoe срелнетемпературное сескло, УНТ - универсальное низкотемпера е урное стекло, КСТ - кислое среднетемпературпое стекло, ЩВТ - нтелочное высокотемпературное ст екло В nacTOHiEiee время выпускаются следующие типы электродов ЭСП-0М4, ЭСП-04-14, ЭСП-06-14, ЭСП-14Г-10, ЭСП-44Г-10, ЭСП-31-06. Первые три типа электродов могут иэ1 о-тавливаЕься (в зависимости от состава внутреннего заполнения) с различными значениями координат изотютенциальных точек (табл. 9.2). каждая из которых имеет свой шифр, указанный на верхней части колпачка электрода; тип электрода инотда записывается па стеклянном выводе во внутренней полост и злектрода. Большое чис-ео типов электродов с различными значениями изонотенциальных точек позволяет подобрать для конкретного анализируемого раствора с известными рН ceкJEЯнный электрод с ближайшим значением координаты изоттотенциальной точки рН,, Из (9.6) видно, что крутизна водородной характеристики электродов в болтьтпей степени зависиЕ от температуры анализируемого раствора, т. е. при увеличении температуры крутизна водородной характеристики возрастает и наоборот. Таблица 92 ({оминальные значения координат изипотенциальных точек и их шифры
Рис. 9.3. Зависимость потенциала стеклянного электрода oi значения рН раствора На рис. 9.3 представлены изотермы зависимости тютенциала стеклянного электрода £т,мВ,от значения рН (электрод ЭПС-14Г-10) раствора. Все изотермы пересекаются в одной изопотенциальной точке. Это означает, что ЭДС электродной системы при значении рН = рН,, не зависит от темттературы. Следовательно, чем дальше о г изопотенциальной точки проводятся измерения, тем сильнее изменяется ЭДС при различных значениях температуры. Проверка стеклянных элек1родов. Для проведения оттераций проверки стеклянных тектродов должны применяться спецнать-ные устан1)вки УПКП-1 (или УПЭ-02), аттестованные в opi анах метролот ической службы I осстан.гарта СССР, или комплект высокоточных образцовых средств измерений, таких как образцовый электрод с-равиения XJlopcepeбpяный насыщенный 2-го разряда, ттотенциометр постоятпюю тока класса точности 0,03 с пределом измерения не менее 1 В, нормальный насышениый элемент класса 0,02, водяной термостат с точностью поддержания темтЕсратуры +0,2 С, образцоные буферные растворы, омметры с пределами измерения от 10 до Ю" Ом и относительной тюгрсшпостью в диапазоне ог 10 до 10"- Ом не более 15% и от 10* до 10 Ом - не более 20% 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 [88] 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||