[發明專利]一種采用抗污染pH電極自動測量水質中離子的裝置及方法

在審

• 申請號: 202010710515.6
• 申請日: 2020-07-22
• 公開（公告）號: CN111896676A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 呂運昌;陳云龍;李蔚;丁瑞峰;邊寶麗;李擎
• 申請（專利權）人: 北京華科儀科技股份有限公司
• 主分類號: G01N31/16
• 分類號: G01N31/16
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 任曉航;戴威

本發明涉及一種采用抗污染pH電極自動測量水質中離子的裝置及方法，該裝置包括測量池，設置在測量池內的攪拌器以及與測量池連通的標準鹽酸溶液供給機構，所述測量池內設有pH電極和ORP電極，pH電極和ORP電極通過信號板連接控制系統；標準鹽酸溶液供給機構包括標準鹽酸溶液池，與標準鹽酸溶液池連接的標準鹽酸溶液供給管，標準鹽酸溶液供給管的端部連接測量池，標準鹽酸溶液供給管上安裝定量泵。該裝置通過pH電極和氧化還原電極識別滴定終點，能夠適應油田、采礦等分離用水中雜質的污染，而且，采用鹽酸標準溶液直接進行滴定，無需加入酚酞和甲基橙指示劑，能夠實時、準確地測量水質中的碳酸根、重碳酸根和氫氧根含量。

技術領域

本發明屬于化學水質分析領域，尤其是涉及一種采用抗污染pH電極自動測量水質中碳酸根/重碳酸根/氫氧根離子濃度的裝置及方法。

背景技術

碳酸根和重碳酸根是原油等采礦行業分離水中主要的陰離子，測定采礦過程中地層水的碳酸根和重碳酸根濃度有助于確定地層水的硬度、種類和分離水中二氧化碳的量。目前水質中的碳酸根/重碳酸根/氫氧根的測定采用酚酞和甲基橙作為指示劑，用已知濃度的標準鹽酸進行滴定，由于酚酞的變色pH范圍為8.2-10.0，甲基橙的變色pH范圍為3.1-4.4，在指示劑變色范圍內，存在不同人員判斷終點不同的問題，容易造成鹽酸溶液用量上的誤差，導致計算碳酸根/重碳酸根/氫氧根的的含量存在誤差。

另外，鄭志霞等采用測氫離子濃度的離子選擇電極和二氧化碳氣敏電極進行碳酸氫根和碳酸根的自動化測量，測量范圍為10^-1-10^-5mol/L，并可長時間連續工作，但對外界環境和電極的準確性及穩定性要求嚴格。

上述兩種方案只能在實驗室進行離線測量，不能在線、實時測量，具有一定的局限性。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術存在的缺陷，提供一種采用抗污染pH電極自動測量水質中離子的裝置及方法。

而且，如果水質中含有少量硫酸根、磷酸根、銅離子、氯離子、二氧化碳亦不影響對碳酸根、重碳酸根和氫氧根含量的測定。本發明的原理主要是通過抗污染的pH電極和氧化還原電極測量滴定過程中，待測溶液的pH值和氧化還原電位，根據這兩種指標的變化綜合判斷滴定終點。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種采用抗污染pH電極自動測量水質中離子的裝置，包括測量池，設置在測量池內的攪拌器以及與測量池連通的標準鹽酸溶液供給機構，所述測量池內設有pH電極和ORP電極，pH電極和ORP電極通過信號板連接控制系統；

所述標準鹽酸溶液供給機構包括標準鹽酸溶液池，與標準鹽酸溶液池連接的標準鹽酸溶液供給管，標準鹽酸溶液供給管的端部連接測量池，標準鹽酸溶液供給管上安裝定量泵。

進一步，所述控制系統信號連接攪拌器和定量泵。

進一步，所述控制系統帶有顯示屏和按鍵，控制系統連接電源，控制系統的芯片型號為i.mx287。

進一步，所述測量池上設有進水口、出水口以及排污口。

一種采用抗污染pH電極自動測量水質中離子的方法，包括如下步驟：

S1、取待測水樣5-10mL，記錄加入待測水樣的體積V,加入經煮沸30分鐘的去離子水50mL；

S2、測定步驟S1中待測水樣溶液的pH值，確定該初始pH值；

在測試前可以pH標準液校準抗污染pH電極并進行回測，以確保pH電極3狀態正常。本發明適用于初始pH值在5-10范圍內水溶液中碳酸根、重碳酸根和氫氧根含量的測定。若pH低于5，將不能進行準確測定重碳酸根和碳酸根含量的測定。