在強酸強堿環(huán)境下,傳統(tǒng) pH 電極面臨諸多挑戰(zhàn),如穩(wěn)定性欠佳、響應(yīng)速度緩慢等。新型敏感材料如碳納米材料,為提升 pH 電極在強酸強堿環(huán)境中的測量性能提供了可能。碳納米材料(如碳納米管和石墨烯)具有超高的電學(xué)性能,極高的電子遷移率和電導(dǎo)率,能快速傳遞電子,從而加快電極對 H?或 OH?離子響應(yīng)產(chǎn)生的電子轉(zhuǎn)移速率,大幅縮短響應(yīng)時間。在強酸強堿溶液中,離子濃度變化迅速,這種快速電子傳遞能力使電極能及時反映 H?或 OH?離子濃度變化,實現(xiàn)快速測量。pH 電極在工業(yè)現(xiàn)場需加裝防護(hù)罩,防止機械碰撞或物料沖擊。廣東耐高溫pH傳感器
pH 電極玻璃膜的清潔步驟的優(yōu)化,1、去除雜質(zhì):玻璃膜表面可能存在生產(chǎn)過程中殘留的雜質(zhì)、灰塵或其他污染物,這些雜質(zhì)會干擾電極對 H?的響應(yīng),降低測量的準(zhǔn)確性。預(yù)處理時,需使用合適的清潔劑,如稀鹽酸電極清潔劑,輕輕擦拭玻璃膜表面,然后用去離子水徹底沖洗,確保表面無雜質(zhì)殘留。2、防止損傷:在清潔過程中,要注意避免使用過于粗糙的工具,以免刮傷玻璃膜,破壞其結(jié)構(gòu)和性能。例如,應(yīng)使用柔軟的毛刷或擦拭布進(jìn)行清潔操作。pH 電極玻璃膜對其性能有著至關(guān)重要的影響,做好清潔能夠讓pH電極的性能測量更加準(zhǔn)確,延長電極使用壽命。楊浦區(qū)校驗pH電極pH 電極泳池監(jiān)測需定期除氯,余氯殘留會腐蝕玻璃膜表面。
pH電極管徑大小對測值的影響:1、大管徑:大管徑的玻璃 pH 電極管體內(nèi)部空間較大,能夠容納更多的內(nèi)參比溶液,這在長時間連續(xù)測量或?qū)Ψ€(wěn)定性要求較高的場景中具有優(yōu)勢。例如在海洋環(huán)境的長期監(jiān)測中,大管徑電極可以減少因內(nèi)參比溶液消耗而導(dǎo)致的測量誤差,延長電極的使用壽命。同時,大管徑有利于溶液的流通,在測量高粘度溶液時,能夠降低堵塞的風(fēng)險,保證測量的順利進(jìn)行。2、小管徑:小管徑的電極則更適合于對空間要求苛刻的場景,如細(xì)胞內(nèi) pH 測量等微觀領(lǐng)域。其小巧的尺寸能夠盡可能減少對微小樣本的擾動,同時小管徑使得離子交換區(qū)域相對集中,在一定程度上能夠提高測量的靈敏度,對于微量樣品或 pH 變化微小的體系具有更好的檢測能力。
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。pH 電極長期不用需干存于干燥盒,避免浸泡導(dǎo)致電解液流失。
不同類型 pH 電極在復(fù)雜環(huán)境下的電位電壓穩(wěn)定性各有優(yōu)劣。玻璃電極在常規(guī)環(huán)境有較好表現(xiàn),但在極端條件下存在局限;固體接觸電極對電磁干擾有一定抗性,但在腐蝕性環(huán)境中面臨挑戰(zhàn);薄膜電極在輻射環(huán)境下穩(wěn)定性良好,但在其他復(fù)雜條件下可能出現(xiàn)結(jié)構(gòu)和性能問題;Ag/AgCl 電極在長期使用后期穩(wěn)定性下降;醌氫醌電極適用范圍較窄,超出范圍穩(wěn)定性受影響。未來,對于 pH 電極在復(fù)雜環(huán)境下的研究,可致力于開發(fā)新型材料與結(jié)構(gòu),綜合提升電極的抗干擾、抗腐蝕、耐高溫等性能,以滿足更多復(fù)雜環(huán)境下高精度 pH 測量的需求。同時,進(jìn)一步完善電極性能監(jiān)測方法,實時掌握電極在復(fù)雜環(huán)境中的電位電壓穩(wěn)定性變化,及時進(jìn)行維護(hù)與更換,保障測量工作的準(zhǔn)確性與可靠性。pH 電極響應(yīng)時間>10 秒,需檢查電極膜是否干燥或污染嚴(yán)重。蘇州pH電極工廠直銷
pH 電極電極插頭鍍金處理,抗氧化能力提升 3 倍,接觸不良率<0.1%。廣東耐高溫pH傳感器
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。廣東耐高溫pH傳感器