Устройство для измерения рН при высоких давлениях и температуре Советский патент 1990 года по МПК G01N27/416 

Изобретение относится к физико- химическим методам исследования водных растворов электролитов при изучении свойств водного теплоносителя электростанции, корректированного разными методами, и процессов коррозии металла энергетических установок при высоких параметрах среды, а такж в геологии при изучении подземных вод и в гидрологии.

Цель изобретения увеличение точ ности измерения рН.

На чертеже представлен пример выполнения предложенного устройства.

Корпус устройства состоит из трех частей. Верхняя часть 1 имеет отверстие, закрытое резьбовой пробкой 2 с уплотнением 3, Отверстие служит для заполнения внутреннего объема эталонным раствором, например (NaOH), при помощи медицинского шприца. Средняя часть - сильфом 4 - приварен к верхней 1 ir нижней 5 части корпуса. Нижняя часть корпуса 5 запирается изолятором. 6 при помощи накидной гайки 7 и конической шайбы, составленной из двух половин. Герметизация внутреннего объема устройства достигается организацией между изолятором 6 и нижней частью корпуса 5 контактной пары типа сфера по конусу. Внутренние 8, 9 и наружные электроды 10 и 11, изготовленные по известной технологии из хлористого серебра и палладия, припаиваются золотом к платиновым проволочкам 12, впеченным в изолятор 6 (из окиси алюминия), запирающим корпус 5 гайкой 7 и конической шайбой 13.

Устройство помещается в изучаемую среду. При этом выступ изолятора, снабженный никелевой шайбой, зажимаеся между корпусом экспериментальной (или промышленной) установки 14 шай- бой 15 шпильками с гайками 16. Разности потенциалов ДЕ и ДЕ могут быть замерены электронным милливольтметром с входным сопротивлением не менее 10 кОм.

Работоспособность устройства определяется работоспособностью электро-

10

5

0

5

.,

0

5

0

0

дов, в данном случае палладиевого электрода, сохраняющего водородную функцию до р 600 MJla и t 300°C.

При проведении испытаний устройства в корпус заливали чистую (деаэрированную, химобессоленную) воду (pHQ 7,0,,1 мкСм/см), а в качестве анализируемого раствора использовали растворы с различной концентрацией NaOH, для которых известна константа диссоциации при параметрах исследования и известна зависимость рН от температуры и давления.

Отклонение замеренных величин рН от расчетных не превышало +15-20 мВ. В случае же одинаковых конных составов измеряемого раствора и эталонного ДЕ равнялась нулю,

Таким обратом, значение точного значения гкпшсимости рН от температуры и давления для эталонного раствора позволяет измерять рН неизвестного раствора при высоких давлениях и температуры с точностью до 0,01 рН и выше, в зависимости от электрических помех, вызываемых электронной измерительной аппаратурой, применяемой в таких экстремальных условиях.

Формула изобретения

Устройство для измерения рН при высоких давлениях и температуре, содержащее корпус и расположенные в нем твердотельный индикаторный электрод и электрод сравнения, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности измерения, оно снабжено симметричной второй парой аналогичных электродов, расположенных в эталонной герметичной камере на изолирующей перегородке, при этом камера снабжена тонкостенным сильфо- ном и заполнена раствором с известным ионным составом, а вторая пара электродов расположена в цилиндрическом кожухе, имеющем с одной стороны кольцевой зазор для проникновения анализируемого раствора.

Изобретение относится к области физико-химических методов исследований водных растворов электролитов и может быть использовано при изучении свойств водного теплоносителя, корректированного разными методами, и процессов коррозии металла энергетических установок при высоких параметрах среды, а также геологии при изучении подземных вод в гидрологии. Целью изобретения является увеличение точности измерения PH при высоких давлениях и температуре. Поставленная цель достигается путем снабжения симметричной измеряющей пары электродов 10 и 11 второй парой аналогичных электродов 9 индикаторного и сравнения 8, расположенных в эталонной герметичной камере 1 на изолирующей перегородке 6, при этом камера снабжена тонкостенным сильфоном 4 и заполнена раствором с известным ионным составом, а измеряющая пара электродов 10 и 11 расположена в цилиндрическом кожухе 13, имеющем с одной стороны кольцевой зазор для проникновения измерительного раствора. Такая конструкция позволяет исключить влияния температур и давления на стандартный потенциал в уравнение Нернста и увеличить точность измерения PH, исключив неконтролируемую зависимость этого параметрии от изменения внешних условий при расчетах. 1 ил.