Méthode à tension constante analyseur de chlore résiduel principe de mesure I, principe de base: réaction d'oxydoréduction électrochimique (basée sur une excitation à tension constante) La méthode à tension constante appartient à l'une des méthodes électrochimiques, dont le cœur est le calcul indirect de la concentration de chlore résiduel en appliquant une tension constante entre deux électrodes (électrode de travail et électrode de référence), en utilisant le chlore résiduel (chlore libre ou chlore total) sur la surface de l'électrode de travail pour produire un signal de courant résultant de la réaction de réduction
La méthode de pression constante appartient àMéthode électrochimiqueL'une dont le noyau est appliqué entre deux électrodes (électrode de travail et électrode de référence).Tension constante, se produit à la surface de l'électrode de travail en utilisant du chlore résiduel (chlore libre ou chlore total)Réaction de réductionSignal de courant généré, calculer indirectement la concentration de chlore résiduel. L'amplitude du courant est en relation linéaire avec la concentration de chlore résiduel, le principe spécifique étant le suivant:
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Système d'électrodes
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ÉLECTRODE de travail (We, Working electrode): généralement une électrode métallique inerte (telle que l'électrode de platine PT) pour réduire le chlore résiduel.
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Electrode de référence (re, reference electrode): Electrode argent / chlorure d'argent couramment utilisée (AG / AgCl), fournit un potentiel de référence stable, maintient la tension de l'électrode de travail constante.
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Contre - électrode (ce, Counter electrode): inclus dans la conception partielle pour former une boucle de courant (facultatif, selon la structure de l'instrument).
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Formule réactive de l'électrode (en prenant le chlore libre comme exemple)
Réaction de réduction (électrode de travail)Pour:
Des électrons sont obtenus à la surface de l'électrode de travail, réduits en ions chlorure (cl⁻), tout en libérant un courant électrique.
Réaction d'oxydation (électrode de référence)Pour:
L'argent dans l'électrode de référence réagit avec les ions chlorure pour générer du chlorure d'argent et libérer des électrons qui maintiennent la stabilité du potentiel.
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Excitation à tension constante
- L'instrument est commandé par un circuit électrique, imposant un entre l'électrode de travail et l'électrode de référenceTension constante spécifique(généralement 0,6 ~ 0,8 v), assurez - vous que seul le chlore résiduel (et pas d'autres substances) peut avoir une réaction de réduction à cette tension, ce qui permet une mesure sélective.
ÉLECTRODE de contact d'échantillon d'eauLe chlore résiduel dans l'échantillon d'eau diffuse à la surface de l'électrode de travail, une réaction de réduction se produit à tension constante, produisant une concentration de chlore résiduel proportionnelleCourant de réduction (i)- Oui.
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Conversion courant - concentration
- Selon la loi de Faraday, le courant/(I = nFADc / /delta/)(dontnNombre de transferts électroniques,FPour la constante de Faraday,UnLa zone des électrodes,DLe coefficient de diffusion,cLa concentration de chlore résiduel,/(/delta/)L'épaisseur de la couche de diffusion).
- Dans la conception des instruments,/(n, F, A, D, /delta/)Est un paramètre fixe, donc le courantJeAvec concentration de chlore résiduelcEn relation linéaire:/(c = kI/)(kCoefficient d'étalonnage pour l'instrument).
Compensation de températureLa vitesse de diffusion du chlore résiduel et la vitesse de réaction de l'électrode sont influencées par la température, et l'instrument détecte la température de l'eau en temps réel grâce à un capteur de température intégré et compense le signal de courant en fonction d'un coefficient de température prédéfini, garantissant ainsi la précision de la mesure.
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Mesure du chlore libre par rapport au chlore total
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Mesure du chlore libre: mesure directe du courant de réduction du chlore libre (hclo / clo⁻).
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Mesure du chlore total: doit être ajouté à l'échantillon d'eauIodure de potassium (ki), réduire le chlore synthétique (par exemple, les chloramines) en chlore libre, mesurer à nouveau, le courant total correspond à la concentration de chlore total.
| Avantages |
Inconvénients |
| 1. Aucun réactif chimique requis: Évitez la consommation de réactifs et l'entretien de la méthode colorimétrique, adaptée à la surveillance en ligne à long terme.2.Réponse rapide: réponse de niveau de seconde pour suivre les changements de chlore résiduel en temps réel.3.Résistance aux perturbations de turbidité: non affecté par la couleur de l'échantillon d'eau, la turbidité, adapté à la qualité complexe de l'eau (par exemple, l'eau recyclée industrielle). |
1. 4.Mesure continue: prend en charge le fonctionnement en ligne 24h / 24, compatible avec les systèmes de contrôle automatisés (tels que la chloration par liaison PLC).Électrodes facilement contaminées: la surface de l'électrode de travail est facilement adsorbée par des ions organiques et métalliques, ce qui entraîne une atténuation du signal de courant et nécessite un nettoyage régulier (par exemple, trempage avec de l'acide chlorhydrique dilué) ou un remplacement de l'électrode.2.Tension dépendante sélective: si la tension n'est pas réglée correctement, elle peut être perturbée par d'autres oxydants (par exemple, ozone, dioxyde de chlore), nécessitant un étalonnage précis. |
| Sensible à la température |
: malgré la compensation de température, des différences de température extrêmes (par exemple & gt; 50 °C) peuvent affecter la stabilité de la mesure. |
4. |
Exigences élevées de Calibration |
: doit être calibré régulièrement avec une solution de chlore résiduel standard (par exemple, hypochlorite de sodium), sinon une dérive à long terme peut entraîner des erreurs. |
| V. Comparaison avec d'autres méthodes |
La méthode |
Le noyau du principe |
Scénarios d'application typiques |
Gamme de précision |
| Fréquence de maintenance |
Méthode de pression constante |
Réduction électrochimique à tension constante |
Surveillance industrielle en ligne, contrôle en temps réel de l'eau potable |
0,01 ~ 0,1 mg / L (faible concentration) |
| Nettoyage hebdomadaire des électrodes, calibrage mensuel |
Méthode colorimétrique |
Mesure de l'Absorbance après coloration des réactifs |
Détection hors ligne de laboratoire, instrumentation portable |
0,05 ~ 1mg / L |
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Méthode des électrodes à membrane
- Membrane perméable + réactions électrochimiquesExigences de haute précision, surveillance complexe de la qualité de l'eau0,005 ~ 0,05mg / L
- Changement de membrane tous les 3 ~ 6 mois, calibrage trimestriel
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Vi. Considérations relatives à l'application pratique
- Prétraitement des échantillons d'eauNécessite une installation5 ~ 10 μm filtre
- , enlever les matières en suspension, empêcher les trous d'électrode de boucher.
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Contrôler le débit d'échantillon d'eau (0,5 ~ 1L / min) et la pression (0,1 ~ 0,3 MPa) pour assurer une électrode de contact stable.
- Opérations de Calibration
Substances étalons nationales (par exemple, solution étalon de chlore résiduel de la série GBW)
