培訓班化學儀表培訓pH

培訓班化學儀表培訓pH火力發(fā)電機組水汽系統(tǒng)的水質(zhì)純度很高，一般不允許添加一般的緩蝕劑，主要靠加氨調(diào)節(jié)水的pH值，輔助加少量的除氧劑（如聯(lián)胺）或氧（加氧處理），以達到防止水汽系統(tǒng)金屬腐蝕的目的。為了同時防止水汽系統(tǒng)鋼和銅的腐蝕，一般要求將水的pH值控制在嚴格的范圍內(nèi)，否則將發(fā)生腐蝕。而嚴格控制pH值的前提是準確測量水樣的pH值。例如，對于水汽系統(tǒng)有銅合金的系統(tǒng)，要求控制水樣的pH值范圍是8.8～9.3。如果測量出現(xiàn)誤差，實際水樣的pH值超過9.3，而測量小于9.3，這樣長期運行下去，會造成銅加熱器（如銅制低壓加熱器、軸封加熱器）和銅管凝汽器的腐蝕溶解，腐蝕產(chǎn)物進入蒸汽系統(tǒng)會加劇汽輪機的積鹽，造成汽輪機出力和效率的降低；pH值過高還會造成凝汽器空抽區(qū)附近銅管的氨腐蝕，使凝汽器發(fā)生泄漏。

反之，如果測量出現(xiàn)誤差，實際水樣的pH值小于8.8，而測量大于8.8，這樣長期運行下去，會造成給水系統(tǒng)鋼設備和管道的腐蝕溶解加劇，其腐蝕產(chǎn)物進入鍋爐會加劇水冷壁的沉積和腐蝕，并可能造成流動加速腐蝕（FAC），造成管道損壞，甚至出現(xiàn)嚴重事故。

２、pH測量原理pH計pH=pHs-(E-Es)F/(2.3026RT)返回玻璃電極銀氯化銀內(nèi)緩沖溶液玻璃敏感膜玻璃電極玻璃敏感膜H＋Na＋H＋H＋H＋Na＋Na＋Na＋外表面內(nèi)緩沖溶液干玻璃層外水化層內(nèi)水化層玻璃電極的電位玻璃電極電位由三部分串聯(lián)組成：１、內(nèi)參比電極電位（Ag/AgCl電極）。當參比電極也用相同的參比電極時，兩者相互抵消。２、內(nèi)水化層產(chǎn)生的電極電位。因為內(nèi)充緩沖溶液，該電位恒定不變。３、外水化層產(chǎn)生的電極電位，該電位與水溶液的氫離子活度的對數(shù)成正比。外水化層產(chǎn)生的電極電位與內(nèi)水化層產(chǎn)生的電極電位方向相反。參比電極Ag-AgCl鉑絲KCl溶液多孔陶瓷（液界）液界電位1、不同溶液之間離子擴散速率不同產(chǎn)生的液界電位。H+K++++++-----HClKCl液界電位2、界面兩側同種溶液不同濃度擴散產(chǎn)生的液界電位。H++++++-----ClRiRinsCUintUmiUmoRmUjUrefUgU1電導率小于5S/cm的水樣接近于絕緣體，水樣流動與電極表面摩擦類似于絕緣體之間摩擦可產(chǎn)生靜電荷（見下圖），由于純水的高電阻和儀表的高輸入阻抗，靜電荷不能及時流走而在玻璃電極表面積累。該靜電荷的作用使玻璃電極的電極電位Eg發(fā)生變化，從而使pH計測量的電位差（Eg－Er）發(fā)生變化，造成pH測量誤差。這種凈電荷造成的電位差（Eg－Er）每變化5.9mV，就可造成0.1pH測量誤差。如果不加以注意，電荷可造成的電位差（Eg－Er）變化幾十毫伏，造成很大的pH測量誤差。＋＋＋液面測量池參比電極玻璃電極摩擦產(chǎn)生的靜電荷電極表面原有電荷EgEr一般的pH計都有溫度補償功能，這很容易造成錯覺，以為水樣溫度變化不會產(chǎn)生測量誤差。其實并非如此。根據(jù)pH測量原理，測量水樣的pH可用下式表示：pH=pHs－（E-Es）×F/(2.3026RT)

一是系數(shù)F/(2.3026RT)受溫度的變化呈規(guī)律性變化（見表2）

表2：溫度對F/(2.3026RT)的影響溫度，oC１０２５３０４０F/(2.3026RT)17.79916.90416.62516.094無法校正的部分其二是水樣中玻璃電極與參比電極的電位差E，該電位差是相對于參比電極測量的電位差，而參比電極的電極電位隨溫度有規(guī)律地變化（見表3）表3：飽和甘汞電極電位與溫度的關系溫度，oC１０２５４０電位（V）0.25260.24120.2298無法校正的部分水中的各種離子平衡的平衡常數(shù)隨溫度發(fā)生變化造成水的實際pH發(fā)生變化H2OH+OHNH3+H2ONH4+OH無法校正的部分Kw=[H][OH]K1=[NH4][OH]/[NH3]lnKt=lnK25+(ΔH/R)(1/T25-1/Tt)

從上式可見離子平衡常數(shù)Kt是隨溫度變化的。溫度變化引起離子平衡常數(shù)Kt變化，必然引起電離平衡反應中H＋或OH－濃度的變化，從而引起水的pH變化。而這種變化隨水中不同物質(zhì)組成而變化的，是無法確定和進行溫度補償?shù)摹＞C上所述，儀器的溫度補償只是對系數(shù)F/(2.3026RT)進行補償，不能補償參比電極隨溫度的變化和水樣本身pH隨溫度的變化。而水汽pH控制指標是25oC時的pH值，在偏離25oC時對應的pH值發(fā)生變化，因此偏離25oC測量的pH值不能作為準確的控制值。溫度的各種影響誤差比較3+20g/LN2H4的水樣10℃時未進行溫度補償時各項誤差比較溫度影響因素pH測量誤差（ΔpH）溫度變化引起的玻璃電極誤差0.10（可補償）參比電極和玻璃電極不同溫度系數(shù)引起的誤差0.086（可避免）溫度變化引起的溶液平衡常數(shù)變化造成的誤差0.52（一般不補償）小結

（1）給水、凝結水pH的準確測量和控制是保證水汽系統(tǒng)防腐和防止積鹽的重要環(huán)節(jié)。（2）純水pH測量受摩擦產(chǎn)