測(cè)量原理

鈉電極的電位對(duì)鈉離子濃度變化的響應(yīng)可用能斯特方程描述：

式中：E — 鈉電極所產(chǎn)生的電位，mV；

E0— 當(dāng)鈉離子活度為1mol/L時(shí)，鈉電極所產(chǎn)生的電位，mV；

R — 理想氣體常數(shù)；8.314JK-1mol-1；

T — 樣水絕對(duì)溫度，K；

F — 法拉第常數(shù)，9.649×104C·mol-1

n — 參加反應(yīng)的得失電子數(shù)，鈉離子為 +1；

Na+ — 溶液中鈉離子的活度，mol/L。

以上方程式表明，所測(cè)量的電位隨著溫度和相關(guān)離子濃度的變化而變化。為了消除樣水溫度波動(dòng)造成的誤差，儀器會(huì)根據(jù)溫度值隨時(shí)補(bǔ)償鈉離子的測(cè)量值。

從能斯特方程可以知道，在25℃時(shí)鈉離子選擇電極對(duì)十倍離子濃度變化的理論響應(yīng)值為59.16mV，這被稱為電極斜率（S）。然而大多數(shù)電極并不表現(xiàn)為理論斜率，因此需要校準(zhǔn)儀器以確定電極的真實(shí)斜率值。在具體使用中，我們用兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液來(lái)標(biāo)定出電極的真實(shí)斜率值和零點(diǎn)。

在測(cè)量過(guò)程中，氫離子的存在會(huì)對(duì)測(cè)量造成很大的干擾，為了消除這種干擾，必須在水樣中添加堿化劑，使水樣的pH值提高到10.5以上。 

分析流路

檢測(cè)池結(jié)構(gòu)能夠保持流路恒壓，同時(shí)可切換標(biāo)定流路和測(cè)量流路。通道切換可由用戶自行設(shè)定時(shí)間切換，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水樣堿化后的pH值，控制點(diǎn)可由用戶設(shè)定，防止水樣堿化不足或堿化過(guò)量，適量消耗堿化液，減少更換堿化液的頻率。流路如下圖3.2.1所示：

電氣原理

儀器的電氣原理見(jiàn)下圖3.3.1所示，系統(tǒng)主要由兩部分組成。

1、檢測(cè)驅(qū)動(dòng)部分：驅(qū)動(dòng)儀表流路系統(tǒng)各執(zhí)行部件（電磁閥）和氣泵，并對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理，實(shí)現(xiàn)了儀器的自動(dòng)化動(dòng)作和信號(hào)轉(zhuǎn)換，以及電信號(hào)的數(shù)字化過(guò)程。這部分由測(cè)量流路、檢測(cè)電極、電路板(單片機(jī))、電磁閥和氣泵組成。

2、顯示輸出部分：對(duì)檢測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和顯示；輸出開(kāi)關(guān)（報(bào)警輸出）和模擬信號(hào)，適用于控制各種自動(dòng)化設(shè)備；可通過(guò)觸摸屏操作來(lái)對(duì)儀器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、校準(zhǔn)、測(cè)試以及查詢歷史測(cè)量數(shù)據(jù)（曲線）。