Чому сурм'яні електроди для pH-метрів слід використовувати в стічних водах нафтопромислів?
Проаналізуйте іони в стічних водах нафтових родовищ: вони містять велику кількість кальцію, калію, сірки тощо, а також невідому завислу сиру нафту, воду для промивання свердловин та інші речовини, які можуть легко спричинити забруднення електрода, виконуючи вимірювання. Вимоги до стічних вод особливо суворі.
Причини, чому не можна використовувати скляні електроди:
① Скляні електроди легко забруднюються олією та накипом у лужних розчинах, що містять олію та велику кількість зважених твердих речовин, що впливає на точність вимірювання.
②У середовищах з вищими температурами (більше 50 градусів) термін служби становить лише один місяць.
③Оскільки скляна кулька, яка використовується для іонного обміну в нижньому кінці скляного електрода, має товщину лише 0,2 мм, вона дуже крихка й легко ламається.
④Через великий внутрішній опір скляного електрода вимоги до підключення сигналу дуже високі. При невеликому забрудненні або конденсації сигнал миттєво спотвориться.
⑤ Скляні електроди тріснуть під впливом температур нижче 0 градусів.
Навіщо використовувати металеві електроди з сурми? Які переваги?
Електрод із сурми є окисно-відновним електродом. Коли поверхня металевої сурми вступає в контакт з вимірюваним розчином, поверхня окислюється з утворенням Sb2O3. Різниця потенціалів між металом сурми та оксидом залежить від концентрації Sb2O3, а концентрація Sb2O3 пов’язана з концентрацією Sb2O3 у розчині. Це пов'язано з концентрацією іонів водню. Тому значення рН розчину можна виміряти, вимірявши різницю потенціалів між сурмою та триоксидом сурми. Щоб забезпечити безперервне вимірювання значення рН розчину, необхідно в будь-який час перевіряти поверхню металевого сурм'яного електрода, що контактує з розчином, який потрібно виміряти. Очистіть бруд і оксиди, щоб зберегти свіжу поверхню металевого сурм’яного електрода в контакті з вимірюваним розчином, таким чином утворюючи новий тонкий шар Sb2O3. Повторення цієї операції кілька разів може підтримувати точність вимірювання значення pH розчину.
Перевагами сурм'яних електродів є: простота виготовлення, швидка реакція, зручність онлайн-вимірів промисловими pH-метрами, можливість використання в розчинах, що містять ціанід, сульфід, редукуючий цукор, алкалоїди, водний спирт; недоліком є точність вимірювання металевих сурм'яних електродів Невисока. Коли pH становить від 2 до 7, його лінійність знаходиться в межах ±0.01pH. При pH=7~12 відхилення досягає 0.4~0.5pH. Значення рН-мВ металевого сурм’яного електрода має різні нахили в лужному розчині, тобто лінійність коефіцієнта перетворення погана. Температурний коефіцієнт перетворення рН-мВ не є константою і має нелінійну залежність. У таблиці 1-1 показано характеристики перетворення рН-мВ металевих сурм’яних електродів у трьох стандартних буферних розчинах і зв’язок між цією характеристикою та температурою розчину (діапазон даних, в основному вказаний для стічних вод нафтових родовищ).
Похибка вимірювання металевих сурм'яних електродів у лужних розчинах велика, а з підвищенням температури похибка вимірювання зростає. Дослідження показують, що це головним чином пов’язано з тим, що на потенціал Sb2O3 сильно впливає температура, і ступінь впливу різна при різних температурах. Тому потрібно компенсувати не тільки температуру, але й коефіцієнт варіації температури. Оскільки металева сурма має сильний температурний вплив і не має фіксованої теоретичної формули, використовуючи комп’ютери для обробки даних, ми прагнемо якомога точніше відобразити справжнє значення за допомогою різних методів компенсації. Після розрахунку за формулою Нернста він поєднується з температурною компенсацією. , значення рН розчину можна отримати порівняно легко.
