pH
控制的实践
pH
中和系统是如何操作的
?
会遭遇什么问题
?
操作者如何解决这些问题
?
多年来，自动pH控制系统被用来优化生产过程，并确保产品质量。最近，关于废水排放的法规要求工厂在将废水排放之前，需要调整至中性。同时，记录这个过程的pH值也是需要的。
一个
pH 系统包含5个主要模块。
1)
监视，控制和记录仪表
2) pH
电极和支撑
3)
流出支持容器
4)
化学泵和试剂储存槽
5)
混合器
下图
(fig. 1)
描述了一个基本的
pH
控制系统。
在此系统中, 排放水流到支持容器中，同时一个PH电极传感溶液的
pH值。PH电极传递这个信号到pH控制器，控制器操作化学泵注入酸或碱来中和排放水。
混合器将其混合均匀。
中和作业完成以后
,
处理后的水被排放，同时，第二个
PH
电极测量排放废水的
pH
值并传送这些信息到记录仪。
选择一个
pH
控制系统，费用和维护便利都是重要的。很多
pH
中和系统遭遇的问题和
pH
电极相关。错误的选择电极，支撑部件和安装方法是导致这些问题的原因。
pH电极的选择一般要遵循下述原则:
参考的类型
-
密封的
vs.
可重复充填的
历史上
,
稳定的参考电极需要一个相对高流量的液体接界。因此，所有的参考电极是可重复充填的。而近年来，密封的的，本质上非流通的设计已经显示了同样的稳定性。作为永久密封的，这些电极消除了重复充填的需要，能够被浸没于水槽等液面下，在压力下应用而不需要额外的增压。除了几个例外，密封的参考电极是过程应用的最好选择。
.
参考电极的类型
-
单接界
vs.
双接界
很多 pH 参考电极能够使用单接界。
然而对于样品含如重金属，硫化物，蛋白质和其它能够和银离子作用生成沉淀阻塞接界的材料，双接界设计，使用
KNO3接触样品可以防止这些反应，并且防止更多的蛋白质污染。
温度补偿
-
手动
或
自动
(ATC)
很多中和的操作不需要ATC，由于在pH 值接近7时没有误差。如果这个应用有宽广的PH和温度，ATC是有用的。
你需要决定，对于你特定的应用，ATC的费用和有多重要。任何仪表有ATC功能，就可以转变手动温度补偿。
小心的考量如何选择您的 pH电极。包含内置温度补偿的电极，和内置前置放大会导致更换电极费用过大。由于温度测量元件和前置放大一般比pH
电极的寿命要长。
选择温度测量元件和前置放大元件是可重复使用并分离的，是比较好的。
支撑部件
有几种pH电极的支撑选择。
选择下面的几种选择可以满足特殊安装的需要。
浸没式安装
:
使用于水槽，水池，开放的渠道，开放的水箱等
旁路式安装
:
使用于
¾
英寸
旁路管线
在线式安装
:
使用于水箱或者管线用
3/4
英寸的
T
型接头
插入式安装
:
使用于实际管线，深入几个英寸，而电极可以移出而无需关闭运行管线
.
电极问题
最常见的电极故障是
:
油或固体包被，而需要经常清洁。
pH 球过早损坏或失效，由于含有固体材料的溶液的研磨导致。
参考电极接界的污染或阻塞，需要经常清洁。
溶液中的物质可以和电极中的银离子反应，沉淀阻塞电极接界，导致寿命的缩短。
小心选择pH电极，可以解决这些问题。例如Sensorex, pH 和ORP
电极的生产商（
http://www.sensor17.com) 已经研发了耐用和经济的pH
电极用于今天的工艺过程。.一种平表面自清洗电极被设计，
可以解决或减少上面提到的问题。平表面的设计优于通常的球形表面设计。原因如下：
在搅拌或流通的溶液中，球形电极表面的背侧和下侧没有流量冲刷，会导致包背累积。而平表面设计，溶液会不断经过电极表面，在很多应用中，这种流通会保持电极表面清洁。而损坏和非正常失效也会减少。
因为粒子仅仅是经过表面，而不会直接对玻璃进行冲击。
通常的球形表面电极有非常小的参考路径；而平表面电极优化了大表面面积的渗水材料应用于参考接界，它由几千个参考渗透路径，而这些所有的路径被阻塞的时间就很长了，所以寿命就很长。
平表面设计采用双接界设计，可以消除蛋白质的影响。
pH
电极的安装
pH电极的位置，针对被测量介质是比较重要的。完美的混合水槽内的溶液是比较困难的。如果电极和加化学品的位置比较接近，那么电极的传感的PH信号可能太早；如果太近的话，信号也可能太晚了，可能造成过度调节。
合理的设置
PH电极的位置是需要一些经验的。
当购买或更新一个
pH
中和系统时，知晓什么样的产品合适，以及潜在的问题是重要的。合适的的
pH
电极选择可以节省时间，费用，并帮助确保无故障的运行。