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TECHNICAL ARTICLES恒電壓余氯傳感器的電極對 pH 值較為敏感,其最佳工作 pH 范圍通常為 6.0-8.0。在這一區(qū)間內(nèi),電極的電化學(xué)反應(yīng)穩(wěn)定性最高,測量精度和響應(yīng)速度也能達到最佳狀態(tài),具體原因如下:
化學(xué)反應(yīng)適配性:余氯(主要以次氯酸 HClO 和次氯酸根 ClO?形式存在)在水中的形態(tài)受 pH 值影響顯著。當(dāng) pH 為 6.0-8.0 時,次氯酸(HClO)占比更高(尤其 pH 6-7 時占比超 90%),而 HClO 的氧化性更強,更容易與電極表面(如鉑金工作電極)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生穩(wěn)定的電流信號,確保測量準(zhǔn)確性。
電極材料穩(wěn)定性:
工作電極(通常為鉑金鍍層)在中性至弱酸性環(huán)境中不易發(fā)生氧化或鈍化,能保持良好的電子傳導(dǎo)性;
參比電極(多為銀 / 氯化銀電極)在 pH 6-8 時,其敏感膜(如多孔陶瓷)的離子傳導(dǎo)性穩(wěn)定,電解液(如 KCl 溶液)不會因酸堿腐蝕而失效,可維持恒定的參比電位。
若 pH 值超出此范圍,可能導(dǎo)致以下問題:
pH<6.0(酸性偏強):會加速參比電極中銀 / 氯化銀鍍層的腐蝕,導(dǎo)致參比電位漂移,同時可能刺激工作電極產(chǎn)生過量副反應(yīng)(如氫離子還原),干擾余氯信號;
pH>8.0(堿性偏強):水中次氯酸根(ClO?)占比上升,其與電極的反應(yīng)活性低于 HClO,會降低測量靈敏度,且高 pH 可能導(dǎo)致工作電極鉑金表面形成氧化膜(鈍化),進一步削弱響應(yīng)能力。
因此,實際應(yīng)用中需通過預(yù)處理裝置(如加酸 / 加堿調(diào)節(jié)系統(tǒng))將水質(zhì) pH 控制在 6.0-8.0 范圍內(nèi);若水質(zhì) pH 波動較大(如工業(yè)廢水、及端環(huán)境水樣),建議選擇專門設(shè)計的耐酸堿型電極(部分型號可適應(yīng) pH 2.0-12.0),并配合實時 pH 補償算法修正測量結(jié)果。
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