钠表的使用与检验

关于钠表的使用与检验基本原理：电位分析法。仪表组成：典型的在线钠表一般由样品处理（碱化）系统、测量室、信号处理和显示系统三大部分组成。1.1基本原理与组成第2页,共35页，星期六，2024年，5月（1）样品处理（碱化）系统是钠表特有的，就是对被测水样进行加碱处理，将被测水样的pH值增至10.0以上。（2）测量室：钠指示电极、参比电极、温度补偿电极和流通池组成。由此将钠离子浓度信号转换为电压信号。（3）信号处理及显示系统：

高阻放大、温度补偿、报警等电路、控制面板及显示器等组成，其主要功能是对钠离子浓度测量产生的信号进行处理，最终显示钠离子浓度计。1.1基本原理与组成第3页,共35页，星期六，2024年，5月1.2样品处理系统钠离子表的样品处理系统主要是对被测样品的pH值进行调整。水样的碱化是为了减少氢离子对测量的影响。同时，碱化充分的水样的电导率大大增加，从而减少了纯水中电位测量中的静电干扰问题。应定期检查碱化后的水样的pH，避免碱化剂量不够造成的误差。第4页,共35页，星期六，2024年，5月1.2样品处理系统空气泵恒(压)流样品指示电极参比电极温度电极碱化(扩散)瓶隔板虹吸管标定水位测量水位流通池第5页,共35页，星期六，2024年，5月1.2样品处理系统碱化(扩散)原理：利用扩散管的微孔和管内外溶液的碱浓度差异，使管内的样品pH

值得以提高。常用碱化液：二乙胺﹑二乙丙胺﹑基准级纯氨水等。碱化(扩散)瓶扩散管碱化液样品入口样品出口第6页,共35页，星期六，2024年，5月1.2样品处理系统钠含量（μg/L）

水样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页,共35页，星期六，2024年，5月1.2样品处理系统常见故障及处理方法①扩散管破裂表面现象：扩散瓶溢满。产生原因：扩散管破裂致使水样进入扩散瓶。处理方法：更换扩散管(同时换新碱化液)。第8页,共35页，星期六，2024年，5月1.2样品处理系统常见故障及处理方法②低浓度测量误差大产生原因：待测样品pH值过低，示值受氢离子干扰，

a样品流速过高

b扩散管失效（或长度不够）

c碱化液浓度低处理方法：

降低样品流速；更换扩散管（或增加长度）；

提高碱化液浓度。第9页,共35页，星期六，2024年，5月（1）典型的钠电极由指示电极和参比电极组成。（2）温度补偿电极最常用的是铂电阻。1.3钠表的测量室第10页,共35页，星期六，2024年，5月1.3钠表的测量室

钠电极的技术指标：测量下限（或称分辨率、灵敏度）

和斜率值。测量下限：通常由指示电极内的内充液中的钠离子含量来确定（早期的为10μg/L，目前已达1.0μg/L)。斜率值：理论斜率值59.157mV/Na25℃

正常斜率范围48mV/Na~61mV/Na第11页,共35页，星期六，2024年，5月1.新电极的处理

指示电极首次使用前必须经过活化处理。处理方法一：置入除盐水中浸泡24小时。处理方法二：置入测量流路中运行12小时以上。

参比电极首次使用前必须对电极内充液进行换新处理。1.3钠表的测量室第12页,共35页，星期六，2024年，5月2.指示电极老化表面现象：响应速度明显变慢，校准（标定）时间大大超过5min（甚至无法进行标定；响应速度明显变慢。产生原因：电极老化。处理方法：进行活化处理1.3钠表的测量室第13页,共35页，星期六，2024年，5月3.电极测量示值不稳定产生原因：水样碱化不够，碱化扩散管老化或长度不够，至使水样pH值偏低，测量受水样中氢离子干扰影响；碱化液浓度偏低。处理方法：更新碱化扩散管；增加碱化液浓度。1.3钠表的测量室第14页,共35页，星期六，2024年，5月4.电极测量示值不稳定产生原因：仪表测量时流量不稳定或过大。处理方法：调整仪表测量时流量（宜控制在

20mL/min∽25/min）1.3钠表的测量室第15页,共35页，星期六，2024年，5月4.电极测量示值不稳定产生原因：水样接地不良或开路低浓度测量时，受电信号干扰。处理方法：检查并恢复水样的良好接地。1.3钠表的测量室第16页,共35页，星期六，2024年，5月（1）影响pH测量的一些因素同样影响Na的测量，例如静电荷（流动电位，取决于取样流速）、参比电极液接电位（取决于取样压力）、接地情况等。（2）一部分钠电极在测量ppb数量级的钠时选择性不够，造成测量高浓度时准确，测量低浓度时误差增大。1.4钠表使用注意事项第17页,共35页，星期六，2024年，5月1.4钠表使用注意事项（3）钠离子的活度系数随水的总离子强度的变化而变化，从而会造成测量误差。因此应该保持较低的离子强度或者保持恒定的离子强度。要求碱化剂的加入量保持恒定。（4）钠电极对钾离子和铵离子也有一定的响应，钾离子和铵离子会对钠测量产生一定干扰。应将参比电极安在玻璃电极的下游；测量小于1g/L的钠时，应增加碱化剂的量，抑制氨的电离。第18页,共35页，星期六，2024年，5月（5）仪器输出应与接地和电极输入隔绝，以防止地回路干扰；（6）水样中断后，如果不及时切断碱化剂，会损坏玻璃电极。1.4钠表使用注意事项第19页,共35页，星期六，2024年，5月（7）钠表采用Na标准溶液进行标定。标准液配制过程使用无钠水，用高浓度标准液配制低浓度标定工作液所使用的纯水必须确保是无钠水。注意标准溶液的可溯源性﹑正确性和有效期限。测量溶液的钠建议采用

塑料

瓶取样。（8）两点法校正时，注意电极响应时间问题。特别是自动校正的仪表，应待电极电位基本稳定后，再按“确认”键，以保证电极电位达到稳定值。必要时对电极进行恢复处理。1.4钠表使用注意事项第20页,共35页，星期六，2024年，5月（9）在线测量与静态测量的区别静态测量钠，由于电极响应时间要求稳定一定的时间，参比电极中渗出的钾离子干扰、空气中杂质的影响以及玻璃电极在高pH的溶解等干扰，对于

g/L数量级的测量准确性很差。在线钠表克服了上述干扰，因此对于

g/L数量级钠的测量应使用在线钠表。1.4钠表使用注意事项第21页,共35页，星期六，2024年，5月二、钠表的检验按照DL/T677-2009发电厂在线化学仪表检验规程开展在线钠表的检验工作。按照JJG757-2007离子计检定规程开展实验室钠表的检定工作。第22页,共35页，星期六，2024年，5月2.1检验项目及技术要求第23页,共35页，星期六，2024年，5月2.2钠表检验工作条件序

号项

目要

求1温

度10℃-40℃2湿

度30~80%RH3干

扰附近无强烈的机械振动和电磁场干扰第24页,共35页，星期六，2024年，5月2.3钠表的检验原理（1）采用电位差计对二次仪表进行检验。（2）用钠标准溶液对整机进行检验。第25页,共35页，星期六，2024年，5月2.4钠表的检验设备名

称型

号测量范围不确定度或准确度等级或最大允许误差制造厂及出厂编号检定周期或复校间隔智能化钠表检定仪pHC-1B(0～9)pNaMPE:±0.0006pNa内蒙古自治区计量测试研究所6941年智能化钠表检定仪pHC-1B(0～9)pNaMPE:±0.0004pNa内蒙古自治区计量测试研究所972003.121年钠标准溶液GBW(E)080127100μg/mL0.5％国家标准物质研究中心100332年第26页,共35页，星期六，2024年，5月2.4钠表的检验设备兆欧表ZC25B-10～500MΩ；500V10级直流电阻器ZX950Ω～10kΩ0.1级直流电阻箱ZX970Ω～1000kΩ0.1级水银温度计玻璃棒式(0.0~50.0)℃精密级容量瓶1000mL500mL250mL100mL1000ml500ml250ml100mlA级数字相位频率计PHS-145~55KZ0.003HZ数字多用表3458A10mV-1000V；1μA-1A电压:不确定度Urel=6.0×10-6电流:不确定度Urel=3×10-4恒温水浴锅DZKW-S-65℃~沸点0.1℃第27页,共35页，星期六，2024年，5月检验原则：测量浓度不大于100ug/L的钠表采用动态法进行在线检验，测量浓度不大于100ug/L的钠表，采用动态法和静态法进行整机引用误差检验2.5整机引用误差检验第28页,共35页，星期六，2024年，5月2.5整机引用误差检验第29页,共35页，星期六，2024年，5月2.6整机示值重复性检验采用静态法，重复测量6次钠标准溶液的示值，计算标准偏差S即为示值重复性误差。第30页,共35页，星期六，2024年，5月采用恒温水浴锅调节pNa5的标准溶液的温度分别为25℃±2℃和35℃±2℃,被检钠表检测数值分别为pNa1和pNa2。按下列公式计算整机温度补偿附加误差。2.7整机温度补偿附加误差检验第31页,共35页，星期六，2024年，5月调整电阻箱使待检钠表显示温度为25℃调节电位差计分别向被检钠表输入pN3和pNa7所对应的电位，记下被检钠表的示值pNas。按下列公式计算△pNa,绝对值最大者为二次仪表示值误差。2.8二次仪表示值误差检验第32页,共35页，星期六，2024年，5月调整电阻箱使待检钠表显示温度为25℃，调节电位差计输入354.942mV（相当于pNa6