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恒電壓余氯傳感器的電極壽命受哪些因素影響?

更新時間:2025-07-09點擊次數:44

恒電壓余氯傳感器的電極壽命并非固定值,而是受多種因素綜合影響,這些因素通過加速電極表面的污染、腐蝕、鈍化或材質損耗,直接決定了電極的有效使用周期。以下是核心影響因素的詳細分析:

一、水質條件:最關鍵的影響因素

水質是決定電極壽命的首要因素,復雜或惡劣的水體環境會顯著縮短電極壽命:

 

污染物濃度:

水中的懸浮顆粒物(如泥沙、膠體)、有機物(如腐殖酸、藻類)會附著在電極表面,形成物理性污染層,阻礙余氯與電極的電化學反應,長期積累會導致電極鈍化。

還原性物質(如硫化物、亞硝酸鹽、Fe2?)會與余氯競爭電極反應位點,同時可能與電極材質(如銀 / 氯化銀參比電極)發生化學反應(如 Ag?與 S2?生成 Ag?S 沉淀),破壞電極結構。

腐蝕性物質:

強酸、強堿(pH<4 或 pH>10)會腐蝕電極的貴金屬鍍層(如鉑金、金)或參比電極的氯化銀層,導致電極性能快速衰減。

高濃度氯離子(如海水、高鹽廢水)可能加速銀 / 氯化銀參比電極的溶解,縮短其壽命。

溫度與壓力:

高溫(>40℃)會加快電極表面的化學反應速率,加速材質損耗;同時可能導致參比電極的電解液蒸發,破壞電極穩定性。

高壓環境(如管道內監測)可能加劇電極密封件的老化,間接導致污染物滲入電極內部。

二、維護頻率與方式

科學的維護能有效延緩電極老化,反之則會大幅縮短壽命:

 

清潔頻率:

若長期不清潔,電極表面的污染物會固化成難以去除的鈍化層,即使后期清洗也無法玩全恢復性能。例如,高濁度水體中若每周不清潔,電極壽命可能縮短 50% 以上。

但過度清潔(如用硬毛刷或強腐蝕性清洗劑)可能劃傷電極表面的貴金屬鍍層,同樣會加速損耗。

校準與保養:

定期校準(用標準溶液校正信號漂移)可避免電極因 “強制輸出" 而過度工作,但校準液選擇不當(如含強氧化劑)可能腐蝕電極。

停機時若未將電極浸泡在保護液(如 3mol/L KCl 溶液)中,電極表面會因干燥而氧化,導致下次使用時響應異常。

三、使用強度與工況

運行時間:

連續 24 小時在線監測的電極,因持續參與電化學反應,材質損耗速度比間歇使用(如每天檢測 1 小時)快,壽命通常短 10%-20%。

余氯濃度范圍:

長期檢測高濃度余氯(>5mg/L)時,電極表面的氧化反應更劇烈,可能導致鉑金工作電極的鍍層加速消耗;而低濃度余氯(<0.1mg/L)下,電極易受干擾物影響,可能因頻繁校準或信號放大而間接損耗。

四、電極自身材質與工藝

電極的材質純度和制造工藝直接決定其耐損耗能力:

 

工作電極:常用鉑金(Pt)或金(Au),鍍層厚度(如 1μm vs 0.5μm)、純度(99.9% vs 95%)影響耐腐蝕性。例如,高純度鉑金電極在含氯水體中的抗損耗能力比普通鉑金高 30% 以上。

參比電極:銀 / 氯化銀(Ag/AgCl)參比電極的穩定性取決于氯化銀層的均勻性和銀基體的純度。劣質參比電極可能因氯化銀層脫落,導致壽命縮短至 3-6 個月。

封裝工藝:電極與線纜的密封性能(如是否采用環氧樹脂密封)影響抗滲漏能力,密封不良會導致電解液泄漏或污染物滲入,直接導致電極失效。

總結

恒電壓余氯傳感器的電極壽命是水質、維護、使用強度和自身材質共同作用的結果。其中,水質污染程度和維護頻率是最易干預的因素。通過優化預處理(如加裝過濾裝置)、定期科學清潔和校準,可顯著延長電極壽命,使其在多數場景下穩定運行 1-2 年。


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