電位法離子濃度檢測(cè)計(jì)組成和應(yīng)用

電位法離子濃度檢測(cè)計(jì)組成和應(yīng)用

電位法離子濃度檢測(cè)       (measurement of ion concentration by potential method)

用電位法離子濃度檢測(cè)計(jì)測(cè)量與溶液離子濃度有關(guān)的原電池電勢(shì)，以獲取離子濃度信息的礦漿離子濃度檢測(cè)技術(shù)。

電位法離子濃度檢測(cè)計(jì)由原電池、測(cè)量線路和鹽橋組成。(見(jiàn)圖)原電池由兩個(gè)電極和溶液構(gòu)成，能夠自發(fā)地將化學(xué)能轉(zhuǎn)為電能，所以電位法實(shí)質(zhì)上是利用能量形式的轉(zhuǎn)換取得離子濃度的信息。按照能斯特(Nernst)公式，原電池電勢(shì)

式中E_s0 E_c0分別為兩個(gè)電極的標(biāo)準(zhǔn)電位；R為克分子氣體常數(shù)；T為絕對(duì)溫度；n為電極反應(yīng)中傳遞的電子數(shù)；F為法拉第常數(shù)；[Ms]、[Mc]分別為兩個(gè)電極所在溶液的離子濃度。標(biāo)準(zhǔn)電位E₀ 是各種電極插在有關(guān)離子濃度為1mol的溶液中的電極電位，當(dāng)溫度一定時(shí)，E。與電極材料有關(guān)。由上式，如果選用兩個(gè)電極的E。，即Eso和Eco均為已知，R、T、n、F為常數(shù)，若[Ms]已知，則原電池電勢(shì)僅與[地]值有關(guān)。插在待測(cè)濃度[Ms]溶液中的電極稱為指示(或測(cè)量)電極，插在已知濃度[Mc]溶液中的電極稱為參比電極。pH計(jì)是根據(jù)電位法離子濃度檢測(cè)原理測(cè)定溶液中氫離子(H⁺ )濃度的儀器。測(cè)量溶液的pH值時(shí)，用玻璃電極作指示電極，飽和甘汞電極作參比電極，與被測(cè)溶液組成工作電池，電池的電動(dòng)勢(shì)與待測(cè)溶液的pH呈線性關(guān)系。甘汞電極是由金屬汞和其難溶鹽Hg₂Cl₂ 以及與此鹽有共同陰離子Cl ^- 的可溶性鹽KCl溶液共同組成的電極。工具箱 | 測(cè)速儀 | 電阻測(cè)試儀 | 可燃氣體檢測(cè)儀 | 硬度計(jì) | 鯉魚鉗 | 轉(zhuǎn)換器 | 密度計(jì) | 露點(diǎn)儀 | 溫度記錄儀 | 萬(wàn)用表

 用電位法測(cè)量溶液離子濃度時(shí)，要求指示電極對(duì)離子有選擇性，它只對(duì)要測(cè)量的離子有反應(yīng)，而對(duì)溶液中存在的其余離子沒(méi)有反應(yīng)，即所謂利用離子選擇性電極來(lái)測(cè)量溶液中的各種離子的濃度。用于測(cè)定溶液氫離子濃度的玻璃電極就是一種固體晶膜型離子選擇性電極�？梢杂秒娢环�測(cè)量的選礦礦漿的其他離子有S ^2- 、SH-、cN - 、Cu ²⁺ 、Zn ²⁺ 以及黃藥離子等。由于礦漿中的離子很多，而且在測(cè)量時(shí)產(chǎn)生干擾，因此，電極的選擇性尤為重要。此時(shí)，參比電極常用甘汞電極，指示電極常用硫化金屬電極，例如用硫化銅 - 硫化銀電極測(cè)Cu ²⁺ ；用硫化錫電極測(cè)高濃度S ^2- ；用硫化銀電極測(cè)S ^2- ；用金、銀電極測(cè)CN^- 、HS^- 及黃藥的S ^2- ，也可以用輝銀礦電極測(cè)黃藥離子的濃度；用鎳電極測(cè)Zn ²⁺ 等。這些金屬電極(金除外)都需要有一層鹽膜，為此，均需在礦漿中浸泡一段時(shí)問(wèn)。

用于在線檢測(cè)的工業(yè)型酸度計(jì)或離子計(jì)，是把工作電極、參比電極和溫度補(bǔ)償元件等共同組成發(fā)送器探頭，將其置于流程中，輸出離子濃度的電信號(hào)，此信號(hào)經(jīng)變換器放大、變流、整流后，以直流電壓值指示被測(cè)溶液的離子濃度值，并給出控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)去調(diào)節(jié)生產(chǎn)過(guò)程。