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 離子敏感電極檢測(cè)pH值和氟離子含量

        在化學(xué)清洗工藝中，不一定要用氯離子敏感電極測(cè)氯，但是，必須用pH計(jì)測(cè)量pH值，這時(shí)用氫離子敏感電極進(jìn)行測(cè)量。在氫氟酸消洗中，不論是配藥，還是監(jiān)控清洗過(guò)程，還是對(duì)廢液進(jìn)行處理，都要用氟離子敏感電極測(cè)氟。

        pH計(jì)或稱(chēng)酸度計(jì)是最早被使用的離子敏感電極，從1960年之后離子敏感電極發(fā)展迅速，已有幾十種，如氯離子、氟離子、氰離子和鈉、鉀、鈣、銅、銀等多種金屬離子。此外，氧、氨等溶解氣體也可用電極法測(cè)量。其中使用最成功、最廣泛的仍是pH值（氫離子鈉、氯離子和氟離子等，在化學(xué)清洗中主要是采用pH值和氟離子測(cè)量。

     （1）pH值測(cè)量pH計(jì)或酸度計(jì)是利用氫離子敏感電極（玻璃電極）和參比電極（甘汞電極）之間的電位差實(shí)施測(cè)量，由電位差值得到pH值，在儀表上顯示出來(lái)。常用的儀表精度為0.01-0.001pH。該電極電位和待測(cè)溶液的氫離子濃度有關(guān)，并且符合能斯特公式：

E=E02.303rt/nf/lg[H+]=E0-0.0591pH

      式中，E為玻璃電極的電極電位，V；E為標(biāo)準(zhǔn)電極電位，為常數(shù)，可通過(guò)定位消除；R為氣體常數(shù)，8.31J（K·mol）；T為絕對(duì)溫度，K；F為法拉第常數(shù)，對(duì)氫為96500C/mol；n為電子數(shù)，1價(jià)離子為1（如氫、氟等）。

     由上式得知，在25℃下，氫離子濃度改變1個(gè)數(shù)量級(jí)，亦即pH值改變1個(gè)自然數(shù)時(shí)，電極電位改變0.0591V，亦即59.1mV。

能斯特公式的常數(shù)項(xiàng)和溫度有關(guān)，溫度改變1℃（1K），可使電位改變0.2mV。許多儀表帶有補(bǔ)償，可在較大的溫度范圍內(nèi)測(cè)試?，F(xiàn)代的酸度計(jì)多做成數(shù)字計(jì)顯示，袖珍式尺寸，便于清洗現(xiàn)場(chǎng)使用，而且多使用復(fù)合電極，只需將電極插入待測(cè)溶液即得測(cè)試結(jié)果。

     （2）氟離子測(cè)量測(cè)量氟離子使用專(zhuān)用的氟離子電極和氟離子濃度計(jì)，也可使用通用離子計(jì)顯示。通用離子計(jì)是電位測(cè)量?jī)x表，顯示值為pX，X可代表任何種類(lèi)的離子。這種儀表上有陰離子還是陽(yáng)離子的選擇鍵；有1價(jià)離子還是2價(jià)離子的選擇鍵。插入檢測(cè)用的敏感電極，正確選擇所需的鍵，即可實(shí)施檢測(cè)。

       對(duì)于氟離子來(lái)說(shuō)，pF和電極電位的關(guān)系依然是能斯特公式的形式，即

E=E0+0.0591pF

       氟離子電極不同于pH（氫離子）電極之處是其壽命較短，應(yīng)定期購(gòu)買(mǎi)新電極