在线磷酸根分析仪新方法的测量原理

在线磷酸根分析仪新方法的测量原理
磷酸是一种三元弱酸，有K,、K,、K,三级电离常数，有四种组分（即H,PO,、H,PO;、HPO?、PO宁)，根据pH分布系数的定义，磷酸的分布系数是指氢离子浓度一定时各组分的平衡浓度在磷酸总浓度中所占的分数。因此，从物料平衡方程中，可得:
D,=[H+K,[H+K;K[H*]+K,K,K,
(2-1)
[iH;PO,]=Ca, = C[H*J/D,
(2-2)
[H,PO;]= Ca,= CK,[H*〕/D,
(2-3)
[HPO]=Ca, = CK,K[H*]/D,
(2-4)
[Po.]= Ca, =CK,K,K,/D,
(2-5)
由上可见，磷酸的分布系数(α、a、a2、α,)是[H*]的函数，当温度一定时，电离常数(K、K、Kj）也是一定的，若其分析浓度(C)也一定，则各组分的平衡浓度([HPO4]、[H,PO;]、[HPO?]、[PO])就是[H*]的函数。如果在水样中加入某种物质能够与水样中的磷酸盐发生反应，使磷酸根浓度发生变化，则水样的酸度也会发生相应的变化。由于水样中的磷酸盐含量一定，其引起的水样酸度的变化也应该是一定的。因此，只要能够找到一种标准物质，在其加入后，能够引起磷酸根的浓度变化，且反应后的溶液体系又能达到新的平衡。那么，通过检测反应前后水样的酸度值（或电位的变化>和水样的温度，便可以通过建立数学模型的方法，计算出反应前水样的磷酸根的浓度。
电厂锅炉水中磷酸根的测量方法的测量原理便是用酸度计（带自动温度补偿）测定溶液p阳值采集两次数据。一次测定炉水的pH值(PO)，一次是测定炉水中加入一定量的POa标准液的混合液的pH值(P1)，把这两个数据输入编有专门程序软件内，即可显示或打印出炉水中磷酸盐含量（以mg/LPO表示)和相应的R值(其物理意义是,R=Na/C,指溶液中Na离子和PO总浓度的比值)。这种方法的显著特点便在于只需测定两次pH值就可计算出溶液中磷酸盐的含量和相应的R值。