[发明专利]一种采用抗污染pH电极自动测量水质中离子的装置及方法

权利要求书

1.一种采用抗污染pH电极自动测量水质中离子的装置，包括测量池，设置在测量池内的搅拌器以及与测量池连通的标准盐酸溶液供给机构，其特征在于，所述测量池内设有pH电极和ORP电极，pH电极和ORP电极通过信号板连接控制系统；

所述标准盐酸溶液供给机构包括标准盐酸溶液池，与标准盐酸溶液池连接的标准盐酸溶液供给管，标准盐酸溶液供给管的端部连接测量池，标准盐酸溶液供给管上安装定量泵。

2.根据权利要求1所述的一种采用抗污染pH电极自动测量水质中离子的装置，其特征在于，所述控制系统信号连接搅拌器和定量泵。

3.根据权利要求2所述的一种采用抗污染pH电极自动测量水质中离子的装置，其特征在于，所述控制系统带有显示屏和按键，控制系统连接电源，控制系统的芯片型号为i.mx287。

4.根据权利要求2所述的一种采用抗污染pH电极自动测量水质中离子的装置，其特征在于，所述测量池上设有进水口、出水口以及排污口。

5.一种采用抗污染pH电极自动测量水质中离子的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、取待测水样5-10mL，记录加入待测水样的体积V,加入经煮沸30分钟的去离子水50mL；

S2、测定步骤S1中待测水样溶液的pH值，确定该初始pH值；

S3、若初始pH值低于特征点a，则说明待测水样中不含有碳酸根，仅含有重碳酸根,此时控制系统启动电量泵在待测水样中加入已知浓度的盐酸溶液，通过定量泵自动滴定至待测水样的pH至第二特征终点b，记录加入盐酸溶液的体积V2和浓度c(HCl)；

S4、若初始pH值高于特征点a，控制系统启动电量泵向待测水样中加入已知浓度的盐酸溶液，通过定量泵自动滴定至所述待测水样的pH至第一特征终点c，记录加入盐酸溶液的体积V1和浓度c(HCl)；

S5、向所述步骤S4的混合溶液继续加入已知浓度的盐酸溶液，通过定量泵自动滴定至待测水样的pH至第二特征终点b，记录加入盐酸溶液的体积V2和浓度c(HCl)。

6.根据权利要求5所述的一种采用抗污染pH电极自动测量水质中离子的方法，其特征在于，所述特征点a为pH＝8.5，所述第一特征终点c为pH小于9且氧化还原电位大于100mV，pH和氧化还原电位在滴定过程中斜率出现的第一个极大值点，所述第二特征终点b为pH小于5且氧化还原电位大于250mV，pH和氧化还原电位在滴定过程中斜率出现的第一个极大值点，pH值通过pH电极识别，氧化还原电位通过ORP电极识别。

7.根据权利要求6所述的一种采用抗污染pH电极自动测量水质中离子的方法，其特征在于，碳酸根、重碳酸根和氢氧根含量的计算方法如下：

对于pH值小于特征点a的待测水样,该情况下，待测水样中不含有碳酸根，仅含有重碳酸根,步骤S1中待测水样的体积记为V，步骤S3中加入盐酸标准溶液的体积记为V2，其浓度记为c(HCl)。计算公式如下所示：

ρ(HCO3^-)＝V2×M3×c(HCl)/V

式中，ρ(HCO3^-)——HCO3^-的浓度，g/L；V2——步骤S3中加入盐酸标准溶液的体积，mL；M3——HCO3^-的摩尔质量，g/mol；c(HCl)——步骤S3中加入盐酸标准溶液的浓度，mol/L；V——步骤S1中加入待测水样的体积，mL。