[发明专利]一种基于离子浓度的海水淡化液盐含量的精确测试方法及其专用设备

权利要求书

1.一种基于离子浓度的海水淡化液盐含量的精确测试方法，它是由测量部分-校正部分-传输部分-控制部分-显示部分五个部分构成，其特征是它包括以下步骤：

(1)为了提高钠离子玻璃电极E2和氯离子选择性电极E1的稳定性，实验前必须进行预处理，钠离子玻璃电极E2在浓度为10^-4mol/LNaCl溶液中浸泡2小时，氯离子选择性电极E1在浓度为10^-3mol/LNaCl溶液中浸泡1小时；

(2)选择氯离子选择性电极E1和钠离子玻璃电极E2两种指示电极分别做正负极，与本发明仪器I1连接构成原电池；温度传感器T1与本发明仪器I1相应的接口连接，用于测定待测液的温度，待测液放入恒温水浴装置W1中，用于保持温度为25℃不变；

(3)一系列不同离子强度的NaCl标准溶液作为校正液，放入恒温水浴装置中，通过测量系统得到一系列NaCl溶液中活度与电动势的关系，再通过Pitzer方程计算得到的活度系数的修正，由Nernst方程得出浓度与电动势之间的关系，通过校正系统进行校正，得出标准电势E⁰和斜率S的值，斜率S和Nernst方程中的理论斜率的相对误差不能超过1.5％，否则进行电极更换；

(4)将校正得到的标准电势E⁰和斜率S的值通过传输部分传输到本发明仪器I1控制部分，和简化的Pitzer方程计算得到的海水中NaCl活度系数的修正两者的结合，由Nernst方程从理论上得出海水淡化液中钠离子浓度与海水淡化液中NaCl的电动势之间的函数关系式；

(5)实际应用中，只需要以氯离子选择性电极和钠离子玻璃电极两种指示电极分别做正负极，将其连接构成原电池，通过测量部分测定未知浓度的海水淡化液中NaCl的电动势，代入上述的函数关系式，在本发明仪器I1的显示部分直接显示海水淡化液中的钠离子浓度，即可直接得到海水淡化液中的钠离子浓度。

2.根据权利要求1所述的海水淡化液盐含量的精确测试方法，其特征是：NaCl溶液活度系数计算方法选择的是单一电解质溶液平均离子活度系数计算方法-Pitzer方程，用已知钠离子浓度c的NaCl溶液和Pitzer方程计算得到此时的活度系数，回归得到NaCl溶液活度系数与浓度c的关系为：

lgγ_±NaCl＝-0.5108×c^0.5/(1+1.350×c^0.5)+0.0437×c-0.0094×c^1.5(1)

根据公式(1)可得到不同钠离子浓度c时NaCl溶液的活度系数。

3.根据权利要求1所述的海水淡化液盐含量的精确测试方法，其特征是：所述的校正系统采用25℃NaCl溶液作为校正液，以钠离子玻璃电极和氯离子选择性电极作为正负极，电池如下：

Na-ISE|NaCl，H₂O|Cl-ISE

相应的电动势E可以表达为E＝E⁰+2Slg(cγ_±NaCl)，S为E～lgc的斜率，可以回归得出；

当离子选择性电极来确定电解质溶液活度系数时，必须要比较S与Nernst方程中推导的理论斜率，E⁰和S都是调节的参数，应用最小二乘法确定下式的最小值来确定E⁰和S的值：

RSS=Σi=1N(Ei,exp-Ei,cal)2]]>

式中，N表示实验点的个数，E_i，exp为实验值，E_i，cal为计算值。