鈉表的使用與檢驗(yàn)

關(guān)于鈉表的使用與檢驗(yàn)基本原理：電位分析法。儀表組成：典型的在線鈉表一般由樣品處理（堿化）系統(tǒng)、測(cè)量室、信號(hào)處理和顯示系統(tǒng)三大部分組成。1.1基本原理與組成第2頁(yè),共35頁(yè)，星期六，2024年，5月（1）樣品處理（堿化）系統(tǒng)是鈉表特有的，就是對(duì)被測(cè)水樣進(jìn)行加堿處理，將被測(cè)水樣的pH值增至10.0以上。（2）測(cè)量室：鈉指示電極、參比電極、溫度補(bǔ)償電極和流通池組成。由此將鈉離子濃度信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。（3）信號(hào)處理及顯示系統(tǒng)：

高阻放大、溫度補(bǔ)償、報(bào)警等電路、控制面板及顯示器等組成，其主要功能是對(duì)鈉離子濃度測(cè)量產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行處理，最終顯示鈉離子濃度計(jì)。1.1基本原理與組成第3頁(yè),共35頁(yè)，星期六，2024年，5月1.2樣品處理系統(tǒng)鈉離子表的樣品處理系統(tǒng)主要是對(duì)被測(cè)樣品的pH值進(jìn)行調(diào)整。水樣的堿化是為了減少氫離子對(duì)測(cè)量的影響。同時(shí)，堿化充分的水樣的電導(dǎo)率大大增加，從而減少了純水中電位測(cè)量中的靜電干擾問題。應(yīng)定期檢查堿化后的水樣的pH，避免堿化劑量不夠造成的誤差。第4頁(yè),共35頁(yè)，星期六，2024年，5月1.2樣品處理系統(tǒng)空氣泵恒(壓)流樣品指示電極參比電極溫度電極堿化(擴(kuò)散)瓶隔板虹吸管標(biāo)定水位測(cè)量水位流通池第5頁(yè),共35頁(yè)，星期六，2024年，5月1.2樣品處理系統(tǒng)堿化(擴(kuò)散)原理：利用擴(kuò)散管的微孔和管內(nèi)外溶液的堿濃度差異，使管內(nèi)的樣品pH

值得以提高。常用堿化液：二乙胺﹑二乙丙胺﹑基準(zhǔn)級(jí)純氨水等。堿化(擴(kuò)散)瓶擴(kuò)散管堿化液樣品入口樣品出口第6頁(yè),共35頁(yè)，星期六，2024年，5月1.2樣品處理系統(tǒng)鈉含量（μg/L）

水樣pH值

0.1＜Na＋＜1＞11.31＜Na＋＜10＞10.310＜Na＋＜100＞9.3100＜Na＋＜1000＞8.3Na＋＞1000＞7.5第7頁(yè),共35頁(yè)，星期六，2024年，5月1.2樣品處理系統(tǒng)常見故障及處理方法①擴(kuò)散管破裂表面現(xiàn)象：擴(kuò)散瓶溢滿。產(chǎn)生原因：擴(kuò)散管破裂致使水樣進(jìn)入擴(kuò)散瓶。處理方法：更換擴(kuò)散管(同時(shí)換新堿化液)。第8頁(yè),共35頁(yè)，星期六，2024年，5月1.2樣品處理系統(tǒng)常見故障及處理方法②低濃度測(cè)量誤差大產(chǎn)生原因：待測(cè)樣品pH值過低，示值受氫離子干擾，

a樣品流速過高

b擴(kuò)散管失效（或長(zhǎng)度不夠）

c堿化液濃度低處理方法：

降低樣品流速；更換擴(kuò)散管（或增加長(zhǎng)度）；

提高堿化液濃度。第9頁(yè),共35頁(yè)，星期六，2024年，5月（1）典型的鈉電極由指示電極和參比電極組成。（2）溫度補(bǔ)償電極最常用的是鉑電阻。1.3鈉表的測(cè)量室第10頁(yè),共35頁(yè)，星期六，2024年，5月1.3鈉表的測(cè)量室

鈉電極的技術(shù)指標(biāo)：測(cè)量下限（或稱分辨率、靈敏度）

和斜率值。測(cè)量下限：通常由指示電極內(nèi)的內(nèi)充液中的鈉離子含量來確定（早期的為10μg/L，目前已達(dá)1.0μg/L)。斜率值：理論斜率值59.157mV/Na25℃

正常斜率范圍48mV/Na~61mV/Na第11頁(yè),共35頁(yè)，星期六，2024年，5月1.新電極的處理

指示電極首次使用前必須經(jīng)過活化處理。處理方法一：置入除鹽水中浸泡24小時(shí)。處理方法二：置入測(cè)量流路中運(yùn)行12小時(shí)以上。

參比電極首次使用前必須對(duì)電極內(nèi)充液進(jìn)行換新處理。1.3鈉表的測(cè)量室第12頁(yè),共35頁(yè)，星期六，2024年，5月2.指示電極老化表面現(xiàn)象：響應(yīng)速度明顯變慢，校準(zhǔn)（標(biāo)定）時(shí)間大大超過5min（甚至無(wú)法進(jìn)行標(biāo)定；響應(yīng)速度明顯變慢。產(chǎn)生原因：電極老化。處理方法：進(jìn)行活化處理1.3鈉表的測(cè)量室第13頁(yè),共35頁(yè)，星期六，2024年，5月3.電極測(cè)量示值不穩(wěn)定產(chǎn)生原因：水樣堿化不夠，堿化擴(kuò)散管老化或長(zhǎng)度不夠，至使水樣pH值偏低，測(cè)量受水樣中氫離子干擾影響；堿化液濃度偏低。處理方法：更新堿化擴(kuò)散管；增加堿化液濃度。1.3鈉表的測(cè)量室第14頁(yè),共35頁(yè)，星期六，2024年，5月4.電極測(cè)量示值不穩(wěn)定產(chǎn)生原因：儀表測(cè)量時(shí)流量不穩(wěn)定或過大。處理方法：調(diào)整儀表測(cè)量時(shí)流量（宜控制在

20mL/min∽25/min）1.3鈉表的測(cè)量室第15頁(yè),共35頁(yè)，星期六，2024年，5月4.電極測(cè)量示值不穩(wěn)定產(chǎn)生原因：水樣接地不良或開路低濃度測(cè)量時(shí)，受電信號(hào)干擾。處理方法：檢查并恢復(fù)水樣的良好接地。1.3鈉表的測(cè)量室第16頁(yè),共35頁(yè)，星期六，2024年，5月（1）影響pH測(cè)量的一些因素同樣影響Na的測(cè)量，例如靜電荷（流動(dòng)電位，取決于取樣流速）、參比電極液接電位（取決于取樣壓力）、接地情況等。（2）一部分鈉電極在測(cè)量ppb數(shù)量級(jí)的鈉時(shí)選擇性不夠，造成測(cè)量高濃度時(shí)準(zhǔn)確，測(cè)量低濃度時(shí)誤差增大。1.4鈉表使用注意事項(xiàng)第17頁(yè),共35頁(yè)，星期六，2024年，5月1.4鈉表使用注意事項(xiàng)（3）鈉離子的活度系數(shù)隨水的總離子強(qiáng)度的變化而變化，從而會(huì)造成測(cè)量誤差。因此應(yīng)該保持較低的離子強(qiáng)度或者保持恒定的離子強(qiáng)度。要求堿化劑的加入量保持恒定。（4）鈉電極對(duì)鉀離子和銨離子也有一定的響應(yīng)，鉀離子和銨離子會(huì)對(duì)鈉測(cè)量產(chǎn)生一定干擾。應(yīng)將參比電極安在玻璃電極的下游；測(cè)量小于1g/L的鈉時(shí)，應(yīng)增加堿化劑的量，抑制氨的電離。第18頁(yè),共35頁(yè)，星期六，2024年，5月（5）儀器輸出應(yīng)與接地和電極輸入隔絕，以防止地回路干擾；（6）水樣中斷后，如果不及時(shí)切斷堿化劑，會(huì)損壞玻璃電極。1.4鈉表使用注意事項(xiàng)第19頁(yè),共35頁(yè)，星期六，2024年，5月（7）鈉表采用Na標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行標(biāo)定。標(biāo)準(zhǔn)液配制過程使用無(wú)鈉水，用高濃度標(biāo)準(zhǔn)液配制低濃度標(biāo)定工作液所使用的純水必須確保是無(wú)鈉水。注意標(biāo)準(zhǔn)溶液的可溯源性﹑正確性和有效期限。測(cè)量溶液的鈉建議采用

塑料

瓶取樣。（8）兩點(diǎn)法校正時(shí)，注意電極響應(yīng)時(shí)間問題。特別是自動(dòng)校正的儀表，應(yīng)待電極電位基本穩(wěn)定后，再按“確認(rèn)”鍵，以保證電極電位達(dá)到穩(wěn)定值。必要時(shí)對(duì)電極進(jìn)行恢復(fù)處理。1.4鈉表使用注意事項(xiàng)第20頁(yè),共35頁(yè)，星期六，2024年，5月（9）在線測(cè)量與靜態(tài)測(cè)量的區(qū)別靜態(tài)測(cè)量鈉，由于電極響應(yīng)時(shí)間要求穩(wěn)定一定的時(shí)間，參比電極中滲出的鉀離子干擾、空氣中雜質(zhì)的影響以及玻璃電極在高pH的溶解等干擾，對(duì)于

g/L數(shù)量級(jí)的測(cè)量準(zhǔn)確性很差。在線鈉表克服了上述干擾，因此對(duì)于

g/L數(shù)量級(jí)鈉的測(cè)量應(yīng)使用在線鈉表。1.4鈉表使用注意事項(xiàng)第21頁(yè),共35頁(yè)，星期六，2024年，5月二、鈉表的檢驗(yàn)按照DL/T677-2009發(fā)電廠在線化學(xué)儀表檢驗(yàn)規(guī)程開展在線鈉表的檢驗(yàn)工作。按照J(rèn)JG757-2007離子計(jì)檢定規(guī)程開展實(shí)驗(yàn)室鈉表的檢定工作。第22頁(yè),共35頁(yè)，星期六，2024年，5月2.1檢驗(yàn)項(xiàng)目及技術(shù)要求第23頁(yè),共35頁(yè)，星期六，2024年，5月2.2鈉表檢驗(yàn)工作條件序

號(hào)項(xiàng)

目要

求1溫

度10℃-40℃2濕

度30~80%RH3干

擾附近無(wú)強(qiáng)烈的機(jī)械振動(dòng)和電磁場(chǎng)干擾第24頁(yè),共35頁(yè)，星期六，2024年，5月2.3鈉表的檢驗(yàn)原理（1）采用電位差計(jì)對(duì)二次儀表進(jìn)行檢驗(yàn)。（2）用鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)整機(jī)進(jìn)行檢驗(yàn)。第25頁(yè),共35頁(yè)，星期六，2024年，5月2.4鈉表的檢驗(yàn)設(shè)備名

稱型

號(hào)測(cè)量范圍不確定度或準(zhǔn)確度等級(jí)或最大允許誤差制造廠及出廠編號(hào)檢定周期或復(fù)校間隔智能化鈉表檢定儀pHC-1B(0～9)pNaMPE:±0.0006pNa內(nèi)蒙古自治區(qū)計(jì)量測(cè)試研究所6941年智能化鈉表檢定儀pHC-1B(0～9)pNaMPE:±0.0004pNa內(nèi)蒙古自治區(qū)計(jì)量測(cè)試研究所972003.121年鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液GBW(E)080127100μg/mL0.5％國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心100332年第26頁(yè),共35頁(yè)，星期六，2024年，5月2.4鈉表的檢驗(yàn)設(shè)備兆歐表ZC25B-10～500MΩ；500V10級(jí)直流電阻器ZX950Ω～10kΩ0.1級(jí)直流電阻箱ZX970Ω～1000kΩ0.1級(jí)水銀溫度計(jì)玻璃棒式(0.0~50.0)℃精密級(jí)容量瓶1000mL500mL250mL100mL1000ml500ml250ml100mlA級(jí)數(shù)字相位頻率計(jì)PHS-145~55KZ0.003HZ數(shù)字多用表3458A10mV-1000V；1μA-1A電壓:不確定度Urel=6.0×10-6電流:不確定度Urel=3×10-4恒溫水浴鍋DZKW-S-65℃~沸點(diǎn)0.1℃第27頁(yè),共35頁(yè)，星期六，2024年，5月檢驗(yàn)原則：測(cè)量濃度不大于100ug/L的鈉表采用動(dòng)態(tài)法進(jìn)行在線檢驗(yàn)，測(cè)量濃度不大于100ug/L的鈉表，采用動(dòng)態(tài)法和靜態(tài)法進(jìn)行整機(jī)引用誤差檢驗(yàn)2.5整機(jī)引用誤差檢驗(yàn)第28頁(yè),共35頁(yè)，星期六，2024年，5月2.5整機(jī)引用誤差檢驗(yàn)第29頁(yè),共35頁(yè)，星期六，2024年，5月2.6整機(jī)示值重復(fù)性檢驗(yàn)采用靜態(tài)法，重復(fù)測(cè)量6次鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的示值，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差S即為示值重復(fù)性誤差。第30頁(yè),共35頁(yè)，星期六，2024年，5月采用恒溫水浴鍋調(diào)節(jié)pNa5的標(biāo)準(zhǔn)溶液的溫度分別為25℃±2℃和35℃±2℃,被檢鈉表檢測(cè)數(shù)值分別為pNa1和pNa2。按下列公式計(jì)算整機(jī)溫度補(bǔ)償附加誤差。2.7整機(jī)溫度補(bǔ)償附加誤差檢驗(yàn)第31頁(yè),共35頁(yè)，星期六，2024年，5月調(diào)整電阻箱使待檢鈉表顯示溫度為25℃調(diào)節(jié)電位差計(jì)分別向被檢鈉表輸入pN3和pNa7所對(duì)應(yīng)的電位，記下被檢鈉表的示值pNas。按下列公式計(jì)算△pNa,絕對(duì)值最大者為二次儀表示值誤差。2.8二次儀表示值誤差檢驗(yàn)第32頁(yè),共35頁(yè)，星期六，2024年，5月調(diào)整電阻箱使待檢鈉表顯示溫度為25℃，調(diào)節(jié)電位差計(jì)輸入354.942mV（相當(dāng)于pNa6