工业过程pH测量的新进展

　　pH值是溶液的酸度标度单位。pH的概念是1909年丹麦科学家索伦森(S rensen)提出的,测量溶液的pH值实际上就是测量溶液的氢离子活度,所以pH值是表征各种溶液酸碱度的一个重要物理化学参数。由于pH值对溶液的物理、化学性质和化学反应以及生成物有很大影响,在工业过程检测控制中就占有举足轻重的地位,因此,在许多方面都需要准确测量和控制pH值。

　　八十多年来,对pH值的测量经过了几次重大的变革。其中以电位测量法、pH计和玻璃电极的发明,影响最为深远;70年代以来,产生的离子选择电极及其应用技术的影响,以及微型计算机技术、新型电子元器件在pH计分析仪器设计制造中的广泛应用,使pH品种迅速增加,技术水平进一步提高。进入90年代,用于工业过程进行pH测量的氢离子敏场效应晶体管(ISFET)电极的诞生,使固体pH电极终于走向实用化应用阶段,pH的测量技术又进一步注入了新的活力。

　　由于科学技术的不断进步,对工业过程pH测量,在认识上也有很大提高。对许多恶劣的工业场合,利用单台pH计测量是十分困难的,这是因为环境太恶劣,pH电极极易被污染或中毒,而使无法胜任其工作,从而测量失败。因此必须针对不同工艺现场进行针对性的自动清洗、自动校正的分析成套设计,关键是解决发送器电极不被污染或中毒。这样的认识又进一步促进了pH计在工业过程中的成功应用,又推动了工业pH计的新的发展。

　　1　pH仪器

　　pH计的产生与发展,是在电子技术飞速发展的基础上实现的。pH仪器的电子线路由电子管电路、晶体管电路进入了集成电路。微型计算机技术在pH计中的应用则更有力地提高了仪器的性能和自动化程度,并能较全面地满足工业过程测量控制的需要。

　　在国外众多的pH分析仪产品中,具有代表性的品种有美国L&N(利诺)公司的7082、7084系列;美国Rosemet(罗斯蒙特)公司的1054系列;美国FOXBONO(福克斯波罗)公司的873系列;日本横河公司的pH400系列;英国ABB KENT公司(肯特)的4545系列;瑞士lngold(英格尔)公司的2500系列;德国E+H公司的mycom-P系列;美国HACH(哈期)公司的EC-1000系列;法国Polymetron(波尼梅隆)公司的8935系列等等。这些新型的pH分析仪,都采用单片微机技术,并都是选用世界最新型的高级微机芯片,如美国MOTOROLA公司的MC68HC11增强型单片机;NEC公司的μPD7802单片机;ZILOG公司的8602单片机等等。这类单片机都带有RAM、EPROM或E2PROM,时钟频率达到8MHz以上,不仅运算速度惊人,而且大大增强了软件设计水平,其加密性能十分完善,无法进行反汇编复制程序,使产品打入市场后,能经受住激烈的市场竞争,有极强的自我保护功能,产品从根本上就站稳了脚跟。