pH 值的測(cè)量在諸多領(lǐng)域都至關(guān)重要,常見(jiàn)的玻璃 pH 電極與電量型鉑電極在不同應(yīng)用場(chǎng)景下各有優(yōu)劣。玻璃 pH 電極優(yōu)勢(shì):1、通用性強(qiáng):玻璃 pH 電極是一種極為成功且應(yīng)用寬廣的電化學(xué)傳感器,可用于測(cè)量水溶液中氫離子的活度。由于水是最常見(jiàn)的溶劑介質(zhì),且化學(xué)反應(yīng)在很大程度上依賴(lài)于氫離子活度,因此玻璃 pH 電極在各類(lèi)涉及水溶液的化學(xué)、生物、環(huán)境等領(lǐng)域都能使用,通用性極高。2、測(cè)量準(zhǔn)確:經(jīng)過(guò)不斷優(yōu)化玻璃成分,玻璃 pH 電極的靈敏度、通用性和精度都得到了極大提升。在常規(guī)測(cè)量場(chǎng)景下,能提供較為準(zhǔn)確可靠的 pH 測(cè)量結(jié)果,滿(mǎn)足大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)生產(chǎn)中的 pH 測(cè)量需求。在化工生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)反應(yīng)液 pH 的監(jiān)測(cè),玻璃 pH 電極能精確測(cè)量,確保生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定性和產(chǎn)品質(zhì)量。3、操作簡(jiǎn)便:玻璃 pH 電極的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,由玻璃泡膜、絕緣管體、內(nèi)部溶液和銀 / 氯化銀電極等組成。其配套的 pH 計(jì)操作也較為直觀,經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單培訓(xùn)的人員即可上手操作,在現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)量 pH 值。在環(huán)境監(jiān)測(cè)中,工作人員可攜帶便攜式 pH 計(jì)及玻璃電極,快速測(cè)量水樣 pH 值。pH 電極極化電壓≤±10mV,減少電極極化效應(yīng),提升動(dòng)態(tài)測(cè)量精度。河北氯堿化工用pH電極
溶液溫度以及溶液離子強(qiáng)度對(duì)pH 電極電位電壓的影響,1、溶液溫度:溫度對(duì)能斯特方程中的參數(shù)有影響,溫度變化會(huì)導(dǎo)致電極電位與 pH 值的關(guān)系發(fā)生改變。例如,溫度升高,電極電位對(duì) pH 值變化的響應(yīng)斜率會(huì)增大。因此,為了準(zhǔn)確測(cè)量 pH 值,許多 pH 計(jì)都具備溫度補(bǔ)償功能,通過(guò)測(cè)量溶液溫度并自動(dòng)調(diào)整計(jì)算參數(shù),以保證在不同溫度下都能準(zhǔn)確測(cè)量 pH 值。2、溶液離子強(qiáng)度:溶液中的其他離子會(huì)影響氫離子的活度,從而影響 pH 電極電位。當(dāng)溶液離子強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí),氫離子活度系數(shù)改變,即使氫離子濃度不變,電極電位也會(huì)改變。為了減小離子強(qiáng)度的影響,通常在標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液和待測(cè)溶液中加入一定量的離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)劑,使溶液離子強(qiáng)度保持相對(duì)穩(wěn)定。湖北高耐受性pH電極pH 電極工業(yè)型耐高壓設(shè)計(jì),支持 0-10bar 壓力環(huán)境在線監(jiān)測(cè)。
碳納米材料對(duì)提升 pH 電極性能的優(yōu)處,碳納米材料擁有巨大的比表面積,能提供更多活性位點(diǎn)與溶液中的 H?或 OH?離子相互作用。以石墨烯為例,其單原子層結(jié)構(gòu)使其比表面積理論上可達(dá) 2630 m2/g 。在強(qiáng)酸強(qiáng)堿環(huán)境中,大量 H?或 OH?離子存在,大比表面積可吸附更多離子,增強(qiáng)電極與溶液的相互作用,提高電極對(duì)離子濃度變化的敏感性,進(jìn)而提升測(cè)量精度。在強(qiáng)酸強(qiáng)堿環(huán)境中,普通電極材料易被腐蝕,而碳納米材料化學(xué)穩(wěn)定性良好,能抵抗強(qiáng)酸強(qiáng)堿侵蝕,保證電極結(jié)構(gòu)和性能穩(wěn)定。比如碳納米管,其由碳原子以 sp2 雜化方式形成的六邊形網(wǎng)格組成的管狀結(jié)構(gòu),化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,在強(qiáng)酸強(qiáng)堿溶液中長(zhǎng)時(shí)間使用,電極性能不會(huì)因材料腐蝕而下降,確保測(cè)量可靠性和長(zhǎng)期穩(wěn)定。
特定氧化物對(duì)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(duì)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(duì)疏松。這是因?yàn)?Li?離子半徑較小,電荷密度相對(duì)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(lái)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(huì)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(shí),NBO/T 值可能從 y?增加到 y? 。2、對(duì)電極性能的影響:這種結(jié)構(gòu)變化會(huì)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?yàn)?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(duì)某一 pH 范圍溶液進(jìn)行測(cè)量時(shí),未添加 Li?O 的電極響應(yīng)時(shí)間可能為 t?秒,而添加適量 Li?O 后,響應(yīng)時(shí)間可縮短至 t?秒(t? < t?)。同時(shí),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(shí),添加 Li?O 的電極對(duì) H?離子的選擇性系數(shù)可能會(huì)發(fā)生變化,例如從 K?增加到 K? ,表明其對(duì) H?離子的選擇性增強(qiáng)。pH 電極采用固態(tài)電解質(zhì),避免電解液流失,適用于倒置 / 傾斜測(cè)量場(chǎng)景。
pH 電極玻璃膜預(yù)處理后的保存,1、保存環(huán)境:預(yù)處理后的 pH 電極玻璃膜應(yīng)保存在合適的環(huán)境中,避免受到污染和損壞。一般建議保存在干燥、清潔且溫度相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境中,遠(yuǎn)離有腐蝕性氣體或強(qiáng)電磁場(chǎng)的區(qū)域。2、保存方式:可將電極浸泡在含有少量氯化鉀的去離子水中,保持玻璃膜的濕潤(rùn)狀態(tài),防止其干燥。但要注意定期更換保存液,避免保存液變質(zhì)影響電極性能。需要選擇適合電極的保存環(huán)境,如此能提高pH電極的使用壽命,使之測(cè)量數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確,減少資源消耗,節(jié)約運(yùn)營(yíng)成本。pH 電極支持 MODBUS 協(xié)議,兼容物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控。微基智慧耐污染pH傳感器批發(fā)
pH 電極校準(zhǔn)失敗時(shí),檢查緩沖液有效期、電極膜是否污染或觸點(diǎn)氧化。河北氯堿化工用pH電極
pH 電極玻璃膜在工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境檢測(cè)中的應(yīng)用,1、工業(yè)生產(chǎn)中:在化工、制藥、食品飲料等眾多工業(yè)領(lǐng)域,pH 值的準(zhǔn)確測(cè)量對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量控制至關(guān)重要。例如,在化工生產(chǎn)中,許多化學(xué)反應(yīng)需要在特定的 pH 條件下進(jìn)行,通過(guò)使用 pH 電極玻璃膜實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)反應(yīng)體系的 pH 值,可以及時(shí)調(diào)整反應(yīng)條件,確保反應(yīng)的順利進(jìn)行和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。在食品飲料行業(yè),pH 值影響著食品的口感、保質(zhì)期等特性,通過(guò)測(cè)量原料、半成品和成品的 pH 值,可保證產(chǎn)品符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。2、環(huán)境監(jiān)測(cè)中:在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域,pH 電極玻璃膜用于測(cè)量水體、土壤等環(huán)境樣品的 pH 值。水體的 pH 值是反映水質(zhì)狀況的重要指標(biāo)之一,其變化可能影響水中生物的生存和生態(tài)平衡。通過(guò)監(jiān)測(cè)河流、湖泊、海洋等水體的 pH 值,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)水體污染或生態(tài)變化。在土壤監(jiān)測(cè)中,土壤的 pH 值影響著土壤中養(yǎng)分的有效性和植物的生長(zhǎng),準(zhǔn)確測(cè)量土壤 pH 值有助于合理施肥和土壤改良。河北氯堿化工用pH電極