玻璃 pH 電極作為一種廣泛應(yīng)用于化學(xué)分析、生物醫(yī)學(xué)等眾多領(lǐng)域的重要電化學(xué)傳感器,其結(jié)構(gòu)組成對于理解其工作原理和性能表現(xiàn)至關(guān)重要。玻璃 pH 電極主要由玻璃泡膜、絕緣管體、內(nèi)部溶液和銀 / 氯化銀電極等部分組成,以下將對其主要構(gòu)成部分——玻璃泡膜進(jìn)行說明:玻璃泡膜是玻璃 pH 電極的主要部件,對溶液中氫離子(H?)具有選擇性響應(yīng)。其能夠產(chǎn)生膜電位,這是電極實現(xiàn)對 pH 值測量的關(guān)鍵。當(dāng)玻璃泡膜與溶液接觸時,膜表面的離子會與溶液中的離子發(fā)生交換作用。由于玻璃膜對 H?具有特殊的選擇性,H?能夠在膜表面進(jìn)行擴(kuò)散和交換,而其他離子的交換則相對困難。這種離子交換過程導(dǎo)致膜兩側(cè)形成電位差,即膜電位。膜電位的大小與溶液中 H?的活度有關(guān),通過能斯特方程可以建立起膜電位與 H?活度之間的定量關(guān)系,從而實現(xiàn)對溶液 pH 值的測量。不同組成和結(jié)構(gòu)的玻璃膜對 H?的選擇性、響應(yīng)速度、穩(wěn)定性等性能會產(chǎn)生重要影響。例如,在一些特殊的玻璃配方中,通過添加特定的氧化物,可以調(diào)整玻璃膜的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu),進(jìn)而改善電極的性能,如提高對 H?的選擇性、降低對其他離子的干擾等。環(huán)保水質(zhì)監(jiān)測pH 電極需具備抗氯性能。安徽pH電極生產(chǎn)過程
pH 電極作為測量溶液中氫離子(H?)活性的關(guān)鍵工具,在眾多領(lǐng)域都發(fā)揮著不可或缺的作用。玻璃 pH 電極:是較為常見的一種 pH 電極。其敏感膜由特殊玻璃制成,當(dāng)玻璃膜兩側(cè)溶液 pH 值不同時,會產(chǎn)生膜電位。標(biāo)準(zhǔn)玻璃 pH 電極在研究和教學(xué)中用于測量溶液中的氫離子。然而,它存在交叉靈敏度問題,即對其他陽離子如 Li?和 Na? 等也會有響應(yīng),這可能導(dǎo)致測量誤差。例如,在量化堿性溶液中玻璃 pH 電極交叉敏感性的研究中,通過添加鹽(如 NaCl)到相應(yīng)堿溶液(如 0.10M 的氫氧化鈉),觀察到在可逆氫電極(RHE,名義上只對 H?響應(yīng))和玻璃 pH 探頭(對 H?加上其他陽離子響應(yīng))之間測得的 pH 值存在變化 。為提高測量準(zhǔn)確度,需要針對不同玻璃 pH 電極、陽離子身份及溶液 pH 值繪制特定的工作曲線。河南微生物培養(yǎng)用pH電極在線pH 電極通常采用流通式安裝,確保測量穩(wěn)定。
薄膜 pH 電極:薄膜 pH 電極在熱塑性基板上制備,能承受高達(dá) 45 kGy 的 γ - 輻射而不損失穩(wěn)定性或傳感性能。經(jīng) γ - 輻射后的薄膜電極在磷酸鹽緩沖液中進(jìn)行調(diào)節(jié),并與未處理的對照電極相比,在長達(dá) 3 個月的監(jiān)測中,輻照電極和對照電極的靈敏度在 100 天內(nèi)均符合能斯特方程。輻照電極具有出色的長期穩(wěn)定性,準(zhǔn)線性電壓漂移為每天 + 0.28 mV(約 0.005 pH)。這表明在需要無菌環(huán)境監(jiān)測分析物的復(fù)雜輻射環(huán)境中,薄膜電極能保持良好的電位電壓穩(wěn)定性,可有效用于相關(guān) pH 值測量。
pH 電極:醫(yī)療檢測的精確診斷助手,在醫(yī)療檢測的領(lǐng)域中,pH 電極作為精確診斷助手,為醫(yī)生的診斷工作提供了重要支持?;谄鋵θ梭w生物液體 pH 值的準(zhǔn)確測量原理,pH 電極在多種醫(yī)療檢測項目中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。在臨床檢驗中,血液、尿液等生物樣本的 pH 值是重要的診斷指標(biāo),pH 電極精確測量樣本的 pH 值,幫助醫(yī)生判斷患者的酸堿平衡狀況、代謝功能以及是否存在潛在疾病。在醫(yī)學(xué)研究中,pH 電極用于研究疾病發(fā)生過程中生物體內(nèi) pH 值的變化規(guī)律,為開發(fā)新的診斷方法和藥物提供依據(jù)。pH 電極憑借其可靠的性能和精確的測量,成為醫(yī)療檢測中不可或缺的工具。發(fā)酵過程中pH 電極需防生物膜附著,影響測量。
pH電極測量的基本原理:1906 年,Max Cremer 發(fā)現(xiàn)當(dāng)兩種不同 pH 值的液體在薄玻璃膜兩側(cè)接觸時,會產(chǎn)生電勢差。這一發(fā)現(xiàn)為后來 Fritz Haber 和 Zygmunt Klemensiewicz 在 1909 年制造出首個測量氫離子活性的玻璃電極奠定了基礎(chǔ)?,F(xiàn)代 pH 電極依然遵循這一基本原理,廣泛應(yīng)用于水處理、化學(xué)加工、醫(yī)療儀器和環(huán)境測試系統(tǒng)等領(lǐng)域。pH電極玻璃膜電位的形成:pH 玻璃電極對溶液中 H?的選擇性響應(yīng),關(guān)鍵在于其敏感膜中膜電位的形成。這一過程涉及模型思維與函數(shù)思維的聯(lián)合運(yùn)用。具體而言,玻璃膜由特殊的玻璃材料制成,其表面含有可與溶液中 H?發(fā)生離子交換的點位。當(dāng)玻璃膜與溶液接觸時,溶液中的 H?會與玻璃膜表面的離子交換點位進(jìn)行交換,從而在膜表面形成一層水化層。在水化層與溶液本體之間,由于 H?濃度的差異,會形成一個擴(kuò)散電位。同時,在玻璃膜內(nèi)部,由于離子的遷移和擴(kuò)散,也會產(chǎn)生一定的電位差。綜合這些因素,形成了玻璃膜電位。這一電位與溶液中的 H?濃度(即 pH 值)存在特定的函數(shù)關(guān)系,通過能斯特方程可以對其進(jìn)行定量描述。實驗室pH 電極校準(zhǔn)后需進(jìn)行單點驗證。崇明區(qū)國內(nèi)pH電極
電極膜污染可用 0.1mol/L HCl 溶液清洗(非氟化)。安徽pH電極生產(chǎn)過程
特定氧化物對玻璃膜性質(zhì)及pH電極性能影響的量化研究——Li?O 的影響。1、對玻璃膜結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的影響:Li?O 的加入能夠打破玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中部分 Si - O 鍵,使玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變得相對疏松。這是因為 Li?離子半徑較小,電荷密度相對較高,能夠吸引玻璃網(wǎng)絡(luò)中橋氧離子的電子云,削弱 Si - O 鍵的強(qiáng)度。從量化角度來看,隨著 Li?O 含量的增加,玻璃的結(jié)構(gòu)參數(shù)如平均非橋氧數(shù)(NBO/T)會發(fā)生變化。例如,在一定基礎(chǔ)玻璃配方中,當(dāng) Li?O 含量從 x?% 增加到 x?% 時,NBO/T 值可能從 y?增加到 y? 。2、對電極性能的影響:這種結(jié)構(gòu)變化會影響離子在玻璃膜中的傳輸。Li?離子在玻璃膜中具有較高的遷移率,能夠為 H?離子的傳輸提供更多的通道。研究表明,適量 Li?O 的添加可提高電極的響應(yīng)速度。在對某一 pH 范圍溶液進(jìn)行測量時,未添加 Li?O 的電極響應(yīng)時間可能為 t?秒,而添加適量 Li?O 后,響應(yīng)時間可縮短至 t?秒(t? < t?)。同時,Li?O 的添加還可能影響電極的選擇性。當(dāng)溶液中存在其他干擾離子時,添加 Li?O 的電極對 H?離子的選擇性系數(shù)可能會發(fā)生變化,例如從 K?增加到 K? ,表明其對 H?離子的選擇性增強(qiáng)。安徽pH電極生產(chǎn)過程