脱脂工艺中游离碱在线分析仪的工作原理

酸碱中和滴定原理

• 基本原理：通过向被测溶液中加入已知浓度的酸标准溶液，利用酸碱中和反应，当酸与溶液中的游离碱全反应时，根据所消耗酸标准溶液的体积和浓度，计算出溶液中游离碱的含量。

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• 主要部件

• 滴定剂添加系统：包含酸标准溶液储存罐、高精度计量泵等。计量泵根据控制系统的指令，精确地向被测溶液中添加酸滴定剂。

• 反应容器：用于容纳被测的脱脂溶液，确保滴定反应在稳定的环境中进行。容器通常具有搅拌装置，使溶液均匀混合，保证反应充分。

• 检测系统：一般采用 pH 电极或电位传感器来监测滴定过程中溶液的 pH 值变化。在中和反应过程中，溶液的 pH 值会随着酸的加入而逐渐变化，当达到化学计量点时，pH 值会发生突跃。

• 控制系统：基于检测系统获取的数据，控制滴定剂的添加量和滴定过程的停止。它通过预设的滴定终点条件（如特定的 pH 值）来判断滴定是否完成，并计算游离碱的浓度。

• 工作流程：首先，将一定量的脱脂溶液样品引入反应容器中，启动搅拌装置使溶液均匀。然后，滴定剂添加系统开始向容器中缓慢加入酸标准溶液，检测系统实时监测溶液的 pH 值变化。随着酸的加入，溶液中的游离碱与酸发生中和反应，pH 值逐渐降低。当 pH 值达到预设的滴定终点时，控制系统停止滴定剂的添加，并根据消耗的酸标准溶液的体积和浓度，计算出脱脂溶液中游离碱的浓度。

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离子选择性电极原理

• 基本原理：离子选择性电极对溶液中的特定离子具有选择性响应，当它与含有游离碱离子的溶液接触时，会在电极表面产生与游离碱离子活度相关的电位差。通过能斯特方程将电位差转换为离子浓度，从而实现对游离碱浓度的测量。

• 主要部件

• 离子选择性电极：是分析仪的核心部件，针对游离碱中的特定离子（如氢氧根离子）具有选择性响应。它由敏感膜、内参比溶液和内参比电极等组成，敏感膜能够选择性地允许特定离子通过，并在膜两侧产生电位差。

• 参比电极：提供一个稳定的电位基准，与离子选择性电极共同构成测量电池，确保测量的准确性。参比电极通常具有稳定的电位，不受被测溶液中离子浓度变化的影响。

• 测量电路：用于测量离子选择性电极和参比电极之间的电位差，并将其转换为数字信号。测量电路还包括放大器、滤波器等部件，以提高测量的精度和稳定性。

• 温度补偿装置：由于离子的活度与温度有关，因此需要温度补偿装置来实时测量溶液温度，并对测量结果进行温度校正，以确保在不同温度下都能准确测量游离碱浓度。

• 工作流程：将离子选择性电极和参比电极插入脱脂溶液中，离子选择性电极的敏感膜与溶液中的游离碱离子发生相互作用，在膜两侧产生电位差。测量电路测量该电位差，并通过能斯特方程将其转换为游离碱离子的浓度。同时，温度补偿装置实时监测溶液温度，并对测量结果进行校正，以消除温度对测量的影响。最终，分析仪显示出经过温度校正后的游离碱浓度值。