浅谈钠度计校正失败的原因及控制措施

浅谈钠度计校正失败的原因及控制措施

吴月玲

陕西北元化工集团股份有限公司陕西榆林719319

摘要：针对原水钠离子测定过程中电极出现白色附着物，导致钠度计标定失败，测定数据失真的问题。分析白色附着物产生的原因，结合试验分析数据，提出解决钠度计校正失败应采取的预防和改进措施。

关键词：HK-51钠度计；能斯特；白色附着物；二异丙胺

DiscussiononReasonsandControlMeasuresofFailureofCalibrationofSodiumMeter

WuYueling

（ShaanxiNorthwestChemicalGroupCo.，Ltd.，ShaanxiYulin719319）

Abstract：intheprocessofdeterminationofrawsodiumion，theelectrodeappearswhiteadhesion，whichleadstothefailureofcalibrationofthesodiummeter，andtheproblemofdatadistortion.Analyzethereasonofwhiteattachment，combinewithtestanalysisdata，putforwardthepreventionandimprovementmeasuresthatshouldbetakentosolvethefailureofcorrectionofsodiummeter.

Keywords：HK-51sodiummeter；Nengsite；Whiteattachments；Diisopropylamine

1前言

某电厂水质分析测定原水中钠离子使用的HK-51钠度计，使用过程中电极出现白色附着物导致钠度计校正失败。每月仪表定期维护时需要更换电极重新校正后方可正常使用，导致试验分析成本增高。本文针对电极白色附着物问题，分析原因并根据实际运行使用情况，制定控制措施，优化仪表运行，降低电极更换费用。

2钠度计测定原理[1]

钠电极的电位对钠离子浓度变化的响应可用能斯特方程描述：

式中：E—钠电极所产生的电位，mV；

E0—当钠离子活度为1mol/L时，钠电极所产生的电位，mV；

R—理想气体常数；8.314JK-1mol-1；

T—样水绝对温度，K；

F—法拉第常数，9.649×104C·mol-1

n—参加反应的得失电子数，钠离子为+1；

aNa+—溶液中钠离子的活度，mol/L。

以上方程式表明，所测量的电位随着温度和相关离子浓度的变化而变化。为了消除样水温度波动造成的误差，HK-51型台式钠度计会根据ATC温度探头测量的温度值随时修正钠离子测量值。

从能斯特方程可以知道，在25℃时钠离子选择电极对十倍离子浓度变化的理论响应值为59.16mV，这被称为电极斜率（S）。然而大多数电极并不表现为理论斜率，因此需要校准仪表以确定电极的真实斜率值。在具体使用中，我们用两个标准溶液来计算出电极的真实斜率值和E0。

在测量低浓度的钠离子时，氢离子的存在会对测量造成很大的干扰，为了消除这种干扰，必须在样水中添加碱化剂（通常使用二异丙胺），使样水的pH值提高到10.5以上。

3钠度计校正失败的原因

原水中钙镁离子与碱化剂二异丙胺生成白色沉淀物，运行人员测定完成后未及时对电极进行清洗，导致白色沉淀物长期附着在钠度计电极表面，影响电极响应，造成校正失败。

3.1原水、除盐水水质

表1原水水质全分析数据

表2除盐水水质全分析数据

3.2白色附着物产生原因

3.2.1白色附着物实验

表2白色附着物生成实验记录表

3.2.2实验分析

原水中的钙镁离子和碱化剂二异丙胺发生反应，生成白色沉淀物，反应如下：

测定原水中钠离子，水中钙镁与碱化剂生成的氢氧化镁在水中的溶解度很小，很快会在电极表面形成一层白色附着物，运行人员如果不及时清洗电极，则会在电极上附着不易清洗。

3.3影响钠度计校正的因素

Na+标液校正是通过使用已知浓度的标准溶液对仪表的校正。两点校正就是在仪表中建立一条毫伏值与钠离子浓度值之间对应的原始曲线，在正常测量过程中，将所测得的样品水的毫伏值在曲线上对应，再经温度补偿到25℃时的钠离子浓度值显示。

3.3.1我公司化验室在校正钠度计时选取的标准溶液为230ug/l和2300ug/l，用500ug/l的钠标准溶液测定曲线准确性，但实际原水钠含量均高于2300ug/l，测值超出校正曲线最大量程，存在一定偏差，无法确保测值准确度。

3.3.2化验室人员校正钠度计需配置Na+标准溶液，人员计算错误或操作失误导致标液配置不准确，导致曲线校正失败。

3.3.3测原水钠离子后未对其电极及时清洗，导致电极出现白色附着物。在校正时对受污染电极未进行处理，导致电极响应时间过长，标定数据不稳定，失真继而影响校正曲线的准确性。

4控制措施

4.1优化钠度计两点校正标准溶液。选取钠标准溶液10mg/l和100mg/l进行两点校正，最后用50mg/l钠标准溶液测定仪表的准确性。

4.2根据质量守恒定律，标准溶配置时稀释前后溶质的物质的量不变，根据需要的标准溶液浓度和体积即可计算出吸取浓溶液的体积。即如下式所示：

4.3钠离子测定添加二异丙胺是为了调节PH值，消除水中H+的干扰。所以在测定原水钠含量后，需用除盐水对电极进行冲洗2-3遍，然后用电极浸泡液进行浸泡。发现填充液低于进液口1cm处时联系化验室仪表人员进行添加。对已经出现白色附着物的钠电极进行酸化处理。首先用0.1mol/l的HCl清洗电极，再用碱化后的除盐水冲洗。

5结束语

本文通过对钠度计工作原理的研究，汇总梳理出影响钠度计校正失败的两方面原因，本文重从原水水质及白色附着物两方面进行了深度分析与实验，制定了三项有效措施，重新优化了钠表校正曲线方法，通过以上措施的落实我公司至今未出现钠度计更换电极问题，同时用配置钠标准溶液替代成品钠标准溶液进一步节约了仪表校正的费用。

参考文献：

[1]刘欣荣，阳光，戴俊清.在线钠度计的研制[J].计算机测量与控制，2004（04）：393-395.