在造紙工業(yè)(紙漿蒸煮過程中堿液 pH 值控制)、印染行業(yè)(織物堿洗工序中 pH 值監(jiān)測)以及廢水處理(堿性廢水處理過程的 pH 值調節(jié))等領域,都需要準確測量強堿溶液的 pH 值,以保證生產工藝的順利進行和廢水達標排放。針對強堿環(huán)境,需要使用耐堿性能好的 pH 電極。這類電極通常采用特殊配方的玻璃膜,降低對氫氧根離子的響應,同時優(yōu)化參比系統(tǒng)的設計,提高其在強堿環(huán)境下的穩(wěn)定性。例如,一些電極采用凝膠狀的參比電解質,減少液接界堵塞的風險;還有些電極使用聚合物膜代替?zhèn)鹘y(tǒng)玻璃膜,增強對強堿的耐受性。pH 電極科研論文需注明電極型號及校準方法,保障實驗可重復性。耐低溫pH電極廠家
pH電極中固體接觸式玻璃膜測量準確性說明,傳統(tǒng) pH 玻璃電極存在易破損等缺點,固體接觸式 pH 電極應運而生。它采用 H?選擇性離子載體基聚合物膜沉積在導電聚合物(如 PEDOT - C??)上作為換能層,恢復了測量系統(tǒng)的對稱性。在復雜混合溶液中,固體接觸式玻璃膜相對傳統(tǒng)玻璃膜具有更好的機械穩(wěn)定性,減少了因破損導致的測量誤差。然而,其在面對復雜溶液中的離子和物質時,仍可能受到電化學不對稱性的影響。盡管通過特殊設計可以將零點調整到常規(guī)的 pH 7.0,但在實際復雜混合溶液中,由于溶液成分的復雜性,其測量準確性仍可能受到干擾,如溶液中的強氧化劑或還原劑可能影響導電聚合物的性能,進而影響膜電位的測量。測量pH電極一般多少錢實驗室pH 電極需定期進行期間核查。
基于 IGZO 的 pH 電極:In - Ga - Zn - O(IGZO)近年來被廣泛應用于 TFT 基板以替代 α - Si。在相關研究中,將 70 nm 厚的 IGZO 層直接沉積在 P 型 Si 襯底上作為傳統(tǒng)擴展柵場效應晶體管(EGFET)的擴展柵,用作 pH 傳感膜。通過在不同溫度下進行沉積后退火(RTA)處理,可改善 IGZO 層的 pH 傳感性能。例如,在 N?氣氛中 700℃下進行 RTA 處理,在 pH 2 - 10 的應用范圍內,靈敏度可從 41.5 mV/pH 提高到 53.3 mV/pH 。此外,改變 RF 濺射過程中的 Ar/O? 比例也會影響電極性能,如在 Ar/O? 氣氛為 24/1 的條件下制備的 IGZO - EGFET 具有靈敏度(59.5 mV/pH)和線性度(99.7%),且在 7 個月后仍能保持較高性能(靈敏度 51.4 mV/pH,線性度 92%)。
La?O?對玻璃膜性質及pH電極性能影響的量化研究,1、對玻璃膜結構與性質的影響:La?O?是一種網(wǎng)絡修飾體,其加入玻璃膜中,La3?離子會占據(jù)玻璃網(wǎng)絡中的空隙位置。由于 La3?離子半徑較大,電荷較高,會對周圍的玻璃網(wǎng)絡結構產生較大的靜電場作用,使玻璃網(wǎng)絡結構變得更加緊密。通過 XRD(X 射線衍射)分析等手段可以量化其對玻璃結構的影響,如玻璃的晶相結構可能會隨著 La?O?含量的變化而發(fā)生改變,晶相的相對含量會從 z?% 變化到 z?% 。2、對電極性能的影響:這種結構變化對電極性能產生多方面影響。一方面,由于玻璃網(wǎng)絡結構緊密,離子傳輸通道相對變窄,可能會降低離子的擴散速率,從而使電極的響應時間有所延長。例如,在相同測量條件下,未添加 La?O?的電極響應時間為 t?秒,添加一定量 La?O?后,響應時間變?yōu)?t?秒(t? > t?)。另一方面,La?O?的添加能夠提高玻璃膜的化學穩(wěn)定性。在酸堿侵蝕實驗中,添加 La?O?的玻璃膜在相同時間內的質量損失率可能從 m?% 降低到 m?% ,表明其抵抗酸堿侵蝕的能力增強,進而提高了電極的使用壽命。pH 電極測凝膠樣品需緩慢插入,快速操作易導致膜層斷裂。
pH 電極對溶液中 H?具有選擇性響應,關鍵在于其敏感膜。以常見的玻璃電極為例,敏感膜一般為特殊組成的玻璃薄膜,底部約 0.05mm 厚。這種玻璃膜內部含有特定的離子交換位點,通常是由硅氧四面體網(wǎng)絡結構中的部分硅原子被其他金屬離子(如鈉離子)取代而形成。這些離子交換位點是離子交換過程發(fā)生的基礎,溶液中的離子能夠與膜內的離子在這些位點上進行交換。離子交換的位點對不同離子具有不同的親和力。對于 H?而言,由于其半徑小、電荷密度高,在一定條件下,能夠與玻璃膜內的離子進行交換。例如,當玻璃膜與含 H?的溶液接觸時,溶液中的 H?傾向于與膜內的鈉離子發(fā)生交換,占據(jù)鈉離子在玻璃膜內的位置。這種交換并非隨意進行,而是受到離子濃度、離子電荷、離子水化半徑等多種因素的影響。pH 電極零點溫度系數(shù)≤0.005pH/℃,溫度波動對基準值影響微乎其微。石油化工用pH傳感器供應商推薦
pH 電極測鋰電池電解液需無水環(huán)境,水分殘留會腐蝕電極內部。耐低溫pH電極廠家
醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)中針對強酸強堿環(huán)境下 pH 電極測量準確性要求,1、測量準確性要求:要求較高的準確性,誤差通常需控制在 ±0.1 - ±0.05 范圍內。例如在制藥過程中,藥物的穩(wěn)定性、活性及安全性與溶液的 pH 值緊密相關。2、原因:藥物的療效和安全性是首要考慮因素,pH 值的偏差可能導致藥物分子結構改變,影響藥物的活性和穩(wěn)定性,甚至產生毒副作用。在一些生物制藥過程中,強酸強堿環(huán)境下的 pH 值準確測量對于保證生物活性物質的活性至關重要,直接關系到藥品的質量和患者的健康。耐低溫pH電極廠家