ORP和pH值测量
为了将第二节中讨论的化学原理应用于自动化过程，控制pH值和氧化还原电位(ORP)是至关重要的。pH值和ORP的调整是通过电极与毫伏控制器和化学给料泵相结合来实现的。
用于pH值测定的电极系统由玻璃电极和参比电极组成。最常用的参考电极是饱和甘汞电极[Hg/ Hg2Cl2/KCl(sat)]，室温下电位恒定为241.2 mV。类似地，ORP是用铂/甘汞电极链测定的。电极与pH/ORP计连接。
pH电极系统使用已知pH值的缓冲液校准。pH值为7的溶液用于设置pH计的截距，而pH值为10或4的缓冲液用于设置斜率。如果手头没有商业上可用的解决方案，可以从基本标准[12]制备缓冲区。
其他pH值的缓冲系统在化学和物理手册中给出
ORP测量系统可以使用饱和醌的缓冲溶液进行校准。醌在水溶液中分解成氢醌和醌的等分子混合物，这反过来又在铂电极上施加一个固定的电位。醌的电位与ph有关。如果使用甘汞电极作为参考电极，则会产生以下电位差:
AE(饱和醌中铂/甘汞)= 699.7 (mV) - 241.2 (mV)
对于用醌饱和的pH为4.00的缓冲液，电位差为222 mV。
饱和银电极的电势比饱和甘汞电极的电势小45.5 mV。因此，饱和醌中Pt/Ag/AgCl链的潜能是
A£(Pt/Ag/AgCl in饱和醌)= 699.7 (mV) - 195.7(mV)
对于溶解在pH为4.00的缓冲液中的醌，电位差为267 mV。
ORP测量装置(ORP控制器)通常需要一个截距和斜率进行校准。截距是通过缩短电极输入端(AE - 0)来设定的。斜率是使用已知的Pt/Ag/AgCl或Pt/Hg/Hg2Cl2链在饱和醌的ph4缓冲液中的电位来设定的。醌不溶于水;只需在250-500 mL的缓冲溶液中加入50-100 mg。
过程控制所需的pH值和ORP曲线在实验室的基准测试中确定。图3给出了用次氯酸钠溶液滴定氰化钠基溶液的ORP曲线。在所示示例中，等当点达到100-200 mV。为了工艺控制的目的，添加NaCIO的量为氰化物氧化因此，如果反应器中的电位在250-350 mV范围内，就足够了。
图4显示了用FeS04试剂在pH 9.5滴定100ppm Crvl溶液的ORP曲线。等当点在- 200mv时达到。铁(II)的添加量足够铬酸盐如果电位略负于- 200mv，则降低。
一旦建立了ORP曲线，使用电极的化学添加控制对于间歇和连续系统都是可行的。氧化还原电位通常取决于pH值。在这种情况下，同时控制pH值是必要的。用这种方法建立了亚硫酸盐还原铬酸盐的ORP曲线。这些曲线强烈依赖于ph值;因此，密切的pH控制是必要的。通常选择pH值2-3的范围，因为在pH值2以下S02背压过高，在pH值3以上反应速度不够快。
继续阅读:PH值测量
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