离子敏感电极检测pH值和氟离子含量

      在化学清洗工艺中，不一定要用氯离子敏感电极测氯，但是，必须

用pH计测量pH值，这时用氢离子敏感电极进行测量。在氢氟酸消洗中，

不论是配药，还是监控清洗过程，还是对废液进行处理，都要用氟离子

敏感电极测氟。

       pH计或称酸度计是最早被使用的离子敏感电极，从1960年之后离子

敏感电极发展迅速，已有几十种，如氯离子、氟离子、氰离子和钠、

钾、钙、铜、银等多种金属离子。此外，氧、氨等溶解气体也可用电极

法测量。其中使用最成功、最广泛的仍是pH值（氢离子钠、氯离子和氟

离子等，在化学清洗中主要是采用pH值和氟离子测量。

     （1）pH值测量pH计或酸度计是利用氢离子敏感电极（玻璃电极）和

参比电极（甘汞电极）之间的电位差实施测量，由电位差值得到pH值，

在仪表上显示出来。常用的仪表精度为0.01-0.001pH。该电极电位和待

测溶液的氢离子浓度有关，并且符合能斯特公式：

E=E0+2.303rt/nf/lg[H+]=E0-0.0591pH

      式中，E为玻璃电极的电极电位，V；E为标准电极电位，为常数，

可通过定位消除；R为气体常数，8.31J（K·mol）；T为绝对温度，K；

F为法拉第常数，对氢为96500C/mol；n为电子数，1价离子为1（如

氢、氟等）。

      由上式得知，在25℃下，氢离子浓度改变1个数量级，亦即pH值改

变1个自然数时，电极电位改变0.0591V，亦即59.1mV。

      能斯特公式的常数项和温度有关，温度改变1℃（1K），可使电位改

变0.2mV。许多仪表带有补偿，可在较大的温度范围内测试。现代的酸

度计多做成数字计显示，袖珍式尺寸，便于清洗现场使用，而且多使用

复合电极，只需将电极插入待测溶液即得测试结果。

   （2）氟离子测量测量氟离子使用专用的氟离子电极和氟离子浓度计，

也可使用通用离子计显示。通用离子计是电位测量仪表，显示值为pX，

X可代表任何种类的离子。这种仪表上有阴离子还是阳离子的选择键；

有1价离子还是2价离子的选择键。插入检测用的敏感电极，正确选择所

需的键，即可实施检测。

       对于氟离子来说，pF和电极电位的关系依然是能斯特公式的形式，

即

E=E0+0.0591pF

       氟离子电极不同于pH（氢离子）电极之处是其寿命较短，应定期购

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