pH 電極:科研創(chuàng)新的得力伙伴,在科研創(chuàng)新的征程中,pH 電極是科研人員不可或缺的得力伙伴。其基于精確的氫離子響應(yīng)原理,為科研實驗提供了精確的 pH 值測量。在材料科學(xué)研究中,研究新型材料的合成與性能時,pH 值往往是關(guān)鍵因素之一。pH 電極幫助科研人員精確控制反應(yīng)體系的 pH 值,探索材料在不同 pH 條件下的結(jié)構(gòu)與性能變化,從而開發(fā)出具有優(yōu)異性能的新材料。在化學(xué)動力學(xué)研究中,pH 電極實時監(jiān)測反應(yīng)過程中的 pH 值變化,為反應(yīng)機(jī)理的研究提供重要數(shù)據(jù)支持。pH 電極憑借其高靈敏度和高精度,助力科研人員在創(chuàng)新的道路上不斷探索前行。pH 電極管道安裝需選流通式適配器,確保樣品流速穩(wěn)定無氣泡。江蘇氯堿化工用pH電極廠家直銷
玻璃 pH 電極與金屬氧化物 pH 電極電位電壓的特點,1、玻璃 pH 電極:是常用的 pH 電極之一,其優(yōu)點是對氫離子具有較高的選擇性,電位響應(yīng)較為穩(wěn)定,測量精度較高。在較寬的 pH 范圍內(nèi)(一般為 1 - 14)能較好地符合能斯特響應(yīng),產(chǎn)生的電位與 pH 值有良好的線性關(guān)系。但玻璃電極也存在一些缺點,如玻璃膜易碎,使用前需要進(jìn)行長時間的浸泡活化,對溫度變化較為敏感等。2、金屬氧化物 pH 電極:如二氧化鈦納米管陣列 / 鈦(TiO? NTAs/Ti)pH 電極,通過陽極氧化法制備。在特定條件下制備的該電極在 B - R 緩沖溶液(pH = 3 ~ 11)中具有較好的 pH 響應(yīng),靈敏度為 (-55.17 ± 0.28) mV/pH,相關(guān)系數(shù)(R2)>0.9966。其原理是利用電極表面的化學(xué)吸附氧(OH)與溶液中的氫離子發(fā)生反應(yīng),從而產(chǎn)生電位變化。這類電極具有較好的穩(wěn)定性,可用于一些特殊場合的 pH 值測定,如維生素飲料和海水 pH 值的測定。上海pH電極售后pH 電極計量認(rèn)證需每年一次,確保數(shù)據(jù)符合 CNAS/CMA 等標(biāo)準(zhǔn)要求。
pH 電極玻璃膜復(fù)雜混合溶液的特性,1、成分復(fù)雜性:復(fù)雜混合溶液可能包含多種電解質(zhì)、有機(jī)物和生物分子等。例如,在化工生產(chǎn)的廢水溶液中,可能同時存在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬離子以及各種有機(jī)污染物;在生物體內(nèi)的體液中,除了常見的陰陽離子外,還含有蛋白質(zhì)、糖類、氨基酸等生物大分子。這些成分之間可能發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)和相互作用,如絡(luò)合反應(yīng)、酸堿中和反應(yīng)、離子交換等,從而影響溶液中 H?的活度和分布。2、干擾因素多樣性:不同成分對 pH 測量的干擾方式不同。一些離子可能與玻璃膜表面發(fā)生特異性吸附,改變膜的表面性質(zhì),阻礙 H?的正常交換,導(dǎo)致測量誤差。例如,溶液中的 F?離子可以與玻璃膜中的某些成分反應(yīng),形成難溶化合物,覆蓋在膜表面,降低膜對 H?的響應(yīng)能力。有機(jī)物可能會吸附在玻璃膜表面,形成一層有機(jī)膜,影響 H?的擴(kuò)散速度,使測量響應(yīng)變慢且不準(zhǔn)確。此外,生物大分子可能會與 H?發(fā)生結(jié)合或解離反應(yīng),改變?nèi)芤旱恼鎸?pH 值,而玻璃膜不能準(zhǔn)確反映這種變化。
在強(qiáng)酸強(qiáng)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。新型敏感材料如離子液體,為提升pH電極在強(qiáng)酸強(qiáng)堿環(huán)境中的測量性能提供了可能。離子液體是由離子組成的低溫熔融鹽,具有高離子電導(dǎo)率。在 pH 電極中,離子液體可促進(jìn)離子在電極表面和溶液間的傳輸,加快電極反應(yīng)動力學(xué)過程。在強(qiáng)酸強(qiáng)堿溶液中,離子濃度高,高離子電導(dǎo)率使 H?或 OH?離子快速遷移到電極表面發(fā)生反應(yīng),提高電極響應(yīng)速度和測量效率。例如 1 - 丁基 - 3 - 甲基咪唑鎓四氟硼酸鹽離子液體,可有效增強(qiáng)電極與溶液間離子傳輸,提升 pH 測量性能。pH 電極測同一溶液結(jié)果波動大,可能是攪拌不均勻或電極支架松動。
pH電極的關(guān)鍵是氫離子選擇性敏感膜(通常為特殊玻璃膜)。其表面水合層中的硅酸鹽結(jié)構(gòu)對H?具有高度選擇性,當(dāng)接觸溶液時,膜內(nèi)外的H?濃度差異引發(fā)離子交換,形成跨膜電位差,該電位差與溶液pH值呈對數(shù)關(guān)系(遵循能斯特方程),實現(xiàn)精確pH測量。pH電極的玻璃膜由SiO?、Na?O和CaO等成分熔融制成。膜表面的水合凝膠層(約0.1μm厚)允許H?快速滲透,而其他陽離子(如Na?、K?)因空間位阻和電荷排斥難以通過,這種離子篩分效應(yīng)確保了電極對H?的選擇性響應(yīng)。參比電極的必要性,pH電極需搭配參比電極構(gòu)成完整測量回路。參比電極(如Ag/AgCl體系)提供穩(wěn)定的電勢基準(zhǔn),與氫離子敏感膜的電位差共同構(gòu)成可測信號。兩者的液接界設(shè)計允許離子導(dǎo)電,同時避免溶液交叉污染。在線pH 電極通常采用流通式安裝,確保測量穩(wěn)定。江蘇耐高堿pH傳感器大概多少錢
pH 電極校準(zhǔn)溫度需與樣品溫度一致,溫差>5℃時需做溫度補(bǔ)償修正。江蘇氯堿化工用pH電極廠家直銷
溶液溫度以及溶液離子強(qiáng)度對pH 電極電位電壓的影響,1、溶液溫度:溫度對能斯特方程中的參數(shù)有影響,溫度變化會導(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 pH 值變化的響應(yīng)斜率會增大。因此,為了準(zhǔn)確測量 pH 值,許多 pH 計都具備溫度補(bǔ)償功能,通過測量溶液溫度并自動調(diào)整計算參數(shù),以保證在不同溫度下都能準(zhǔn)確測量 pH 值。2、溶液離子強(qiáng)度:溶液中的其他離子會影響氫離子的活度,從而影響 pH 電極電位。當(dāng)溶液離子強(qiáng)度發(fā)生變化時,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)度保持相對穩(wěn)定。江蘇氯堿化工用pH電極廠家直銷