一种用pH电极实时测定气体pH值的方法技术

本发明专利技术公开了一种用pH电极实时测定气体pH值的方法，适用于通过测定气体pH值对产品质量进行研究的领域。该方法为：将pH电极放入聚乙二醇-20000、聚乙烯醇、淀粉等大分子和聚乙二醇-200、甘油等小分子物质的水溶液中，在其玻璃膜表面形成一层吸收液膜；再将电极迅速放入流通池中，体系稳定后通入待测气体，检测气体引起的pH电极的变化即可测得气体的pH值。本发明专利技术的优点在于：pH电极玻璃膜表面的吸收液膜缓冲容量小，几乎不干扰气体pH的微小变化，并且液膜中的水分不易挥发，有助于体系的稳定；流通池的结构使待测气体能与吸收液膜充分接触，pH电极对气体能快速响应；该方法简便快捷，能实时连续地测定气体pH值。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，适用于通过测定气体pH值对产品质量进行研究的领域。该方法为：将pH电极放入聚乙二醇-20000、聚乙烯醇、淀粉等大分子和聚乙二醇-200、甘油等小分子物质的水溶液中，在其玻璃膜表面形成一层吸收液膜；再将电极迅速放入流通池中，体系稳定后通入待测气体，检测气体引起的pH电极的变化即可测得气体的pH值。本专利技术的优点在于：pH电极玻璃膜表面的吸收液膜缓冲容量小，几乎不干扰气体pH的微小变化，并且液膜中的水分不易挥发，有助于体系的稳定；流通池的结构使待测气体能与吸收液膜充分接触，pH电极对气体能快速响应；该方法简便快捷，能实时连续地测定气体pH值。【专利说明】
本专利技术涉及，适用于通过测定气体pH值对产品质量进行研究的领域。
技术介绍
研究表明，非中性气体物质(如S02，C02，HCl，H2S, NH3等)的存在对周围环境的酸碱度影响很大，气体的酸碱性对于处在该环境中的产品的质量具有极大的影响；尤其是HF、SO2等毒性和腐蚀性极强的物质，对人体危害极大。近几十年来，气体的pH作为工业生产中用于产品控制和质量评估的重要参数之一，在很多领域都得到了广泛的关注。比如，在氨/尿素的SCR过程中，对气体进行pH测定可以控制氨的浓度；在烟草行业，对烟气的pH进行测定可以对烟的质量进行评估，也可以用于指导烟的生产；甚至在一些工业中，通过检测酸碱性气体产物可以判断设备是否出现故障。随着现代科学技术的发展，虽然各种新的或特殊用途的pH传感器得到了广泛的研究，但是传统的玻璃电极由于不受氧化剂、还原剂和其他杂质的影响而依然被广泛应用。目前，用玻璃电极测定气体PH值的方法主要是先用溶液吸收待测气体，振荡混匀后再测定该溶液的PH值，以测定的溶液的pH值作为气体的pH值。虽然这种方法准确性和重现性都较好，但是不能实时测定气体的PH值。在实时测定气体的pH值方面，前人也做了一些相关工作。1967年，Sensarbaugh和Cundiff等提出一种测定气体pH的方法(Tob.Sc1.1967 (10):25— 30)，该方法是先在pH电极表面涂上一层均匀的pH=7.0的缓冲溶液液膜，再用该电极测定气体的PH值。该方法的不足之处在于涂在pH电极表面的缓冲溶液不能完全萃取气体，且对气体pH的微小变化有一定的影响,加之电极有一定的平衡时间,所以所测得的PH不能反映真实的气体pH值。为了克服这种方法存在的缺陷，KLUS等人在1981年C0RESTA的烟气研究会议中提出了一种新的方法，该方法直接用pH电极测定气体的pH。该方法方便快捷，但不足之处在于PH计不适用于气相物质的直接测定。1999年，加拿大烟草工作者提出了一种测定烟气pH值的新方法(Health Canada, 1999, T-113，1_11)，该方法用亚麻线缠绕在电极的结点以改装PH电极，改装后的pH电极在缓冲溶液中浸湿后用于测定气体pH。该方法跟Sensarbaugh等提出的方法很相似,虽然在一定程度上解决了 pH电极表面的缓冲溶液不能完全萃取气体的问题，但是操作较为复杂，且依然存在缓冲液对气体PH的微小变化有一定影响这一问题。因此，进一步建立简单快捷并能准确地实时地测定气体PH值的方法，是我们需要进一步解决的问题，也是一项很重要的课题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是用一种简便、快捷的方法实时测定气体pH值。本专利技术解决该技术问题所提供的用pH电极实时测定气体pH值的方法为:先将pH电极放入聚乙二醇-20000、聚乙烯醇、淀粉等大分子物质和聚乙二醇-200、甘油等小分子物质的水溶液中，在PH电极的玻璃膜表面形成一层吸收液膜；再将pH电极迅速放入流通池中并开始记录数据，体系稳定后通入待测气体，检测待测气体引起的pH电极的变化即可测得气体的pH值。本专利技术的优点在于:采用聚乙二醇-20000、聚乙烯醇、淀粉等大分子物质和聚乙二醇-200、甘油等小分子物质的水溶液在pH电极的玻璃膜表面形成吸收液膜，这些液膜的缓冲容量小，几乎不干扰气体PH的微小变化，并且液膜中的水分在测定过程中不易挥发，有助于体系的稳定；流通池的结构使得进入流通池的待测气体能与PH电极玻璃膜表面的吸收液膜充分接触，PH电极对气体能做出快速的响应；测定方法简便、快捷，能实时地连续地测定气体的pH值。【专利附图】【附图说明】本说明书包括如下四幅附图: 图1是PH电极在流通池内测定气体pH值的示意图，图中I为玻璃膜表面有一层吸收液膜的PH复合电极，2为流通池； 图2是以50%甘油水溶液在pH电极的玻璃膜表面形成吸收液膜，测定含有二氧化碳的样品气体时的信号响应示意图； 图3是PEG-20000含量为0%和10%的水溶液形成的吸收液膜的稳定性对比图； 图4是PEG-20000含量为0%和10%的水溶液形成的吸收液膜对气体的响应性对比图；图5是以10% PEG-20000水溶液在pH电极的玻璃膜表面形成吸收液膜，测定一系列不同二氧化碳含量的样品气体时的信号响应示意图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例子对本专利技术做详细描述。本专利技术用pH电极实时测定气体pH值的方法为:先将pH电极放入50%甘油水溶液或10% PEG-20000水溶液中，在pH电极的玻璃膜表面形成一层吸收液膜；再将pH电极迅速放入流通池中并开始记录数据(见图1)，体系稳定后通入待测气体，检测待测气体引起的pH电极的变化即可测得气体的pH值。实施例1，我们以50%甘油水溶液在pH电极的玻璃膜表面形成吸收液膜，测定了含有二氧化碳的样品气体的PH值，得到了用该方法测定的样品气体的信号响应图，见图2。从图中可以看出:气体进入流通池后，电势逐渐增加并趋于稳定。由于甘油在水中的PKa为14.15，甘油水溶液中甘油可以被看作是缓冲组分，甘油水溶液则可看作是HB-B-型的缓冲体系，缓冲容量的计算公式为【权利要求】1.用PH电极实时测定气体pH值的方法，其特征在于:用缓冲容量小、不易挥发、化学性质稳定的水溶液在PH电极的玻璃膜表面形成吸收液膜。2.用pH电极实时测定气体pH值的方法，其特征在于:pH电极玻璃膜表面的吸收液膜由聚乙二醇-20000、聚乙烯醇、淀粉等大分子物质和聚乙二醇-200、甘油等小分子物质的水溶液形成，这些液膜的缓冲容量小，几乎不干扰气体PH的微小变化，并且液膜中的水分在测定过程中不易挥发，有助于体系的稳定。3.如权利要求1或2所述的用pH电极实时测定气体pH值的方法，其特征在于:先将PH电极放入聚乙二醇-20000、聚乙烯醇、淀粉等大分子物质和聚乙二醇-200、甘油等小分子物质的水溶液中，在PH电极的玻璃膜表面形成一层吸收液膜；再将pH电极迅速放入流通池中并开始记录数据，体系稳定后通入待测气体，检测待测气体引起的PH电极的变化即可测得气体的PH值。4.如权利要求3所述的用pH电极实时测定气体pH值的方法，其特征在于:所述流通池的结构使得进入流通池的待测气体能与pH电极玻璃膜表面的吸收液膜充分接触，pH电极对气体能做出快速的响应。【文档编号】G01N27/26GK103852500SQ201410023799【公开日】2014年6月11日 申请日期:2014年1月20日 优先权日:2014年1月20日 本文档来自技高网...

【技术保护点】
用pH电极实时测定气体pH值的方法，其特征在于：用缓冲容量小、不易挥发、化学性质稳定的水溶液在pH电极的玻璃膜表面形成吸收液膜。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：肖丹，杨钦兰，郭勇，朱晓琼，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51