從離子交換與遷移層面深入理解 pH 電極玻璃膜老化過程中結(jié)構(gòu)與性能的變化機(jī)制,玻璃膜主要由二氧化硅網(wǎng)絡(luò)及堿金屬離子構(gòu)成。在老化進(jìn)程中,溶液中的氫離子與玻璃膜表面的堿金屬離子發(fā)生離子交換。從微觀角度看,氫離子憑借其較小的離子半徑,易于擴(kuò)散進(jìn)入玻璃膜表面的硅氧網(wǎng)絡(luò)間隙,置換出堿金屬離子。比如鈉離子,隨著交換持續(xù),更多堿金屬離子被替換,玻璃膜表面的離子組成與分布發(fā)生改變。這種離子交換并非靜止,而是動(dòng)態(tài)平衡過程,當(dāng)外界條件變化,如溶液 pH 值、溫度改變時(shí),離子交換的速率與程度也會(huì)相應(yīng)變動(dòng)。同時(shí),離子在玻璃膜內(nèi)的遷移能力也會(huì)隨老化改變,遷移路徑與速率的變化影響著玻璃膜內(nèi)部離子的傳輸。pH 電極土壤墑情監(jiān)測(cè)需埋深 10cm 以下,避免表層干燥影響數(shù)據(jù)。宿遷pH電極有哪些
玻璃 pH 電極與金屬氧化物 pH 電極電位電壓的特點(diǎn),1、玻璃 pH 電極:是常用的 pH 電極之一,其優(yōu)點(diǎn)是對(duì)氫離子具有較高的選擇性,電位響應(yīng)較為穩(wěn)定,測(cè)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(diǎn),如玻璃膜易碎,使用前需要進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的浸泡活化,對(duì)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(yáng)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(chǎng)合的 pH 值測(cè)定,如維生素飲料和海水 pH 值的測(cè)定。北京雙氧水用pH電極pH 電極響應(yīng)時(shí)間≤3 秒,內(nèi)置溫度補(bǔ)償模塊,自動(dòng)校正溫差對(duì)測(cè)量的影響。
從硅氧網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)改變層面深入理解 pH 電極玻璃膜老化過程中結(jié)構(gòu)與性能的變化機(jī)制,堿金屬離子的流失會(huì)使硅氧網(wǎng)絡(luò)的電荷平衡被打破。為維持電中性,硅氧網(wǎng)絡(luò)會(huì)進(jìn)行結(jié)構(gòu)重排??赡艹霈F(xiàn)硅氧鍵的斷裂與重組,導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的致密程度與有序性改變。在高溫環(huán)境下,老化加速,硅氧網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改變更為鮮明。例如,部分硅氧四面體的連接方式可能從規(guī)則排列轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)序狀態(tài),使玻璃膜的微觀結(jié)構(gòu)更加疏松。這種結(jié)構(gòu)變化不僅影響離子在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸,還會(huì)改變玻璃膜的物理性質(zhì),如機(jī)械強(qiáng)度與熱穩(wěn)定性。
離子液體對(duì)提升 pH 電極性能的優(yōu)處,離子液體的陰陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)使其能與 H?或 OH?離子發(fā)生特定相互作用。陽(yáng)離子部分可通過靜電作用或氫鍵與溶液中離子結(jié)合,改變電極表面電荷分布和離子濃度,增強(qiáng)電極對(duì) H?或 OH?離子的選擇性識(shí)別能力。在強(qiáng)酸強(qiáng)堿環(huán)境中,這種特定相互作用有助于排除其他離子干擾,提高 pH 測(cè)量選擇性和準(zhǔn)確性。離子液體可在電極表面形成一層保護(hù)膜,改善電極表面潤(rùn)濕性和穩(wěn)定性。在強(qiáng)酸強(qiáng)堿溶液中,能防止電極表面被腐蝕或污染,維持電極表面性質(zhì)穩(wěn)定,確保測(cè)量結(jié)果可靠性。同時(shí),這層保護(hù)膜可調(diào)節(jié)電極與溶液間界面性質(zhì),優(yōu)化電極對(duì) H?或 OH?離子響應(yīng)性能,提升 pH 測(cè)量精度和重復(fù)性。環(huán)保監(jiān)測(cè)中,pH 電極實(shí)時(shí)傳輸水質(zhì)數(shù)據(jù)至平臺(tái)。
pH電極中固體接觸式玻璃膜測(cè)量準(zhǔn)確性說明,傳統(tǒng) pH 玻璃電極存在易破損等缺點(diǎn),固體接觸式 pH 電極應(yīng)運(yùn)而生。它采用 H?選擇性離子載體基聚合物膜沉積在導(dǎo)電聚合物(如 PEDOT - C??)上作為換能層,恢復(fù)了測(cè)量系統(tǒng)的對(duì)稱性。在復(fù)雜混合溶液中,固體接觸式玻璃膜相對(duì)傳統(tǒng)玻璃膜具有更好的機(jī)械穩(wěn)定性,減少了因破損導(dǎo)致的測(cè)量誤差。然而,其在面對(duì)復(fù)雜溶液中的離子和物質(zhì)時(shí),仍可能受到電化學(xué)不對(duì)稱性的影響。盡管通過特殊設(shè)計(jì)可以將零點(diǎn)調(diào)整到常規(guī)的 pH 7.0,但在實(shí)際復(fù)雜混合溶液中,由于溶液成分的復(fù)雜性,其測(cè)量準(zhǔn)確性仍可能受到干擾,如溶液中的強(qiáng)氧化劑或還原劑可能影響導(dǎo)電聚合物的性能,進(jìn)而影響膜電位的測(cè)量。pH 電極電纜接口需保持干燥,受潮易引發(fā)信號(hào)傳輸故障。宿遷pH電極有哪些
pH 電極檢測(cè)超純水需快速測(cè)量,避免空氣中 CO?溶解導(dǎo)致結(jié)果漂移。宿遷pH電極有哪些
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(duì)照電極相比,在長(zhǎng)達(dá) 3 個(gè)月的監(jiān)測(cè)中,輻照電極和對(duì)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(zhǎng)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(wú)菌環(huán)境監(jiān)測(cè)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(cè)量。宿遷pH電極有哪些