摘要：电镀废水处理中的ｐＨ自动测控应用日广。由于测量电极的特殊性,在有污染及腐蚀条件下电极性能的快速变化及对ｐＨ计的影响,易带来相当大的测控误差。正确使用与维护,认真仔细操作,才能保证测控准确性,达到良好处理效果,降低处理成本。
关键词：ｐＨ测控;玻璃电极;校正
1 前言
我国电镀废水处理,经长时间周折后,又多回归到了化学法。含氰废水必须分质排放后氧化破氰;含铬废水最好分质排放,以减少需还原六价铬废水总量。对各种重金属废水分别处理或回收金属,则系统过于复杂。化学法处理后的废水若要返用于电镀清洗(特别是镀前清洗),有时还需进一步作深度处理以脱盐。
随着环保要求日高,不但监控项目增加,排放标准更严,还要求处理做到设备化,投药的自动化也应是发展趋势。电镀废水处理的自动测控主要有两方面:一是对氧化与还原反应终点的自动测控,二是对ｐＨ值的自动测控。前者较为简单,为测定氧化还原电位差ＯＲＰ。ＯＲＰ计实际就是测量两只惰性电极之间电位差的,要求不高的数字式毫伏计。若要自动投药,则增加可调预置电压与测出电压的比较电路,通过功放控制投药电磁阀或泵。而ｐＨ自动测控涉及很多技术问题。解决不好,不但处理效果不良,还会无谓增大废水处理成本。
笔者上世纪八、九十年代曾开发过几款数字式ｐＨ测量及测控设备,对其尚有所了解。结合现实情况,就个人粗浅认识,提供一点意见,供使用者参考。
2 ｐＨ测定实质及测量电极
2 1 测定实质
众所周知,ｐＨ=-ｌｇａＨ+。测定ｐＨ值,就是测定溶液中Ｈ+的活度,通过ｐＨ计换算成ｐＨ值示出。仪器测定的是氢离子敏感电极与参比电极(通常用饱和甘汞电极)之间的电位差,通过信号放大、温度补偿、数字(或动圈式毫伏表)换算成ｐＨ值显示。若要实现自动投加酸或碱,再设预置电压、电压比较、功率放大等提供控制信号,以启停投药电磁阀或泵。现代,便携式测量为省电,用液晶ＬＣＤ数显;而工业或台式仪,则多用发光二极管组成的ＬＥＤ数码管显示。
2 2 氢离子敏感电极
要求ｐＨ测量电极一是对Ｈ+是可逆的,即测量电极的电极电位与ｐＨ值呈线性关系;二是测量电极不得与被测溶液发生化学反应;三是对Ｈ+选择性好,即不受其它阴阳离子干扰。研究或应用过的氢离子敏感电极有以下几种:
2 2 1 铂电极
将镀有铂黑的铂片插入一定浓度的盐酸液中并不断通入纯净氢气,可得到铂电极。但结构复杂、使用不便,且易受砷、汞、硫化物等毒害,不能用于含氧化剂或还原性物质的溶液中测定,故并无实用价值。
2 2 2 醌氢醌电极
将铂片插入饱和醌氢醌[醌Ｃ6Ｈ4Ｏ2与对苯二酚Ｃ6Ｈ4(ＯＨ)2的等分子化合物]溶液中得到醌氢醌电极。但其不适合在ｐＨ>9的溶液中使用,且其它盐类浓度大时会引起误差(称为“盐差”),某些氧化剂或还原剂也造成大的误差,其应用受到很大限制,很少使用。
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