玻璃 pH 電極主要由玻璃泡膜、絕緣管體、內部溶液和銀 / 氯化銀電極等部分組成,以下將對其主要構成部分——玻絕緣管體進行說明。絕緣管體起到隔離內部溶液和銀 / 氯化銀電極與待測溶液的作用,同時為整個電極提供機械支撐。它的主要功能是確保電極內部的電學系統與外部環境相互隔離,避免外界干擾電流對測量結果產生影響。絕緣管體通常采用具有良好電絕緣性能的材料制成,如玻璃、塑料等。這些材料不僅能夠有效地阻止電流的泄漏,還具有一定的耐腐蝕性,能夠在各種化學環境中保持穩定的性能。此外,絕緣管體的形狀和尺寸也會對電極的使用和性能產生一定影響。例如,細長的絕緣管體可以方便電極插入到狹小空間或深度較大的樣品中進行測量;而較粗的絕緣管體則可能具有更好的機械強度,適用于一些較為惡劣的操作環境。環保pH 電極需支持 MODBUS 通訊協議,便于組網。江蘇高精度pH傳感器采購
醌氫醌電極過去十年被大量用于測定土壤的氫離子濃度,因其操作簡單且在大多數土壤中具有一定準確性。但其使用局限于反應酸性比 pH 8.0 - 8.5 更強的土壤,且土壤中不能含有足夠濃度的氧化或還原物質,以免干擾醌氫醌的正常解離。在滿足其適用條件的土壤環境中,醌氫醌電極能提供相對穩定的電位信號用于 pH 測量。然而,一旦超出適用范圍,如在堿性較強或含有干擾物質的復雜土壤環境中,其電位電壓穩定性會受到極大影響,導致測量結果不準確。江蘇白炭黑用pH電極供應商pH 電極測含氟溶液需用抗氟化玻璃膜,普通電極易被腐蝕。
pH 電極實驗設計與實施,1、實驗步驟:首先,對每種 pH 電極玻璃膜進行校準,使用標準緩沖溶液確定電極的響應斜率和零點。然后,將校準后的電極依次插入不同的復雜混合溶液中,記錄測量的 pH 值。在測量過程中,保持溶液的攪拌速度恒定,以確保溶液均勻,并在每個測量點等待足夠的時間,直到測量值穩定。同時,使用其他可靠的分析方法,如酸堿滴定法、離子色譜法等,對溶液的真實 pH 值進行驗證,以評估不同 pH 電極玻璃膜的測量準確性。2、數據處理與分析:對測量得到的數據進行統計分析,計算每種 pH 電極玻璃膜在不同復雜混合溶液中的測量誤差。通過繪制誤差曲線,直觀地比較不同玻璃膜在不同溶液條件下的測量準確性。運用統計學方法,分析測量誤差與溶液成分、玻璃膜類型之間的相關性,找出影響測量準確性的關鍵因素。例如,通過多元線性回歸分析,確定溶液中不同離子濃度、有機物含量等因素對測量誤差的貢獻程度。
pH 電極玻璃膜的構成原理,pH 電極玻璃膜通常由特殊組成的玻璃制成,其對氫離子具有選擇性響應。當玻璃膜與溶液接觸時,在膜表面發生離子交換過程。玻璃膜內含有可與溶液中氫離子進行交換的離子位點,如鈉離子等。當膜浸入溶液中,溶液中的氫離子與玻璃膜表面的離子進行交換,在膜表面形成一層水化凝膠層。在這一過程中,膜內外的離子活度不同,從而產生膜電位。膜電位的形成可以用能斯特方程來描述,其表達式為:E=E0+nF2.303RTlogaH+,其中E為膜電位,E0為標準電極電位,R為氣體常數,T為固定溫度,n為離子電荷數,F為法拉第常數,aH+為氫離子活度。這表明膜電位與溶液中氫離子活度的對數呈線性關系,通過測量膜電位就可以確定溶液的 pH 值。發酵過程中pH 電極需與 DO(溶解氧)傳感器協同監測。
Ta?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:在 Li?O - La?O? - SiO?系統玻璃膜中加入 Ta?O?,Ta?O?能夠參與玻璃網絡的形成,部分 Ta??離子可以進入玻璃網絡結構中,起到網絡中間體的作用。通過 NMR(核磁共振)等技術可以觀察到玻璃網絡中 Ta - O 鍵的形成,并且隨著 Ta?O?含量的增加,Ta - O 鍵的相對含量會發生變化。例如,當 Ta?O?含量從 a?% 增加到 a?% 時,Ta - O 鍵在玻璃網絡中的相對含量可能從 b?% 增加到 b?%。/2、對電極性能的影響:這種結構變化對電極性能有積極影響。研究表明,在 Li?O - La?O? - SiO?系統中加入摩爾分數為 2% 的 Ta?O?可提高敏感玻璃的耐水性與電導率。從量化角度,耐水性的提高可通過在一定時間的水浸泡實驗后,測量玻璃膜的質量損失或離子溶出量來表征。電導率的提高則可以通過交流阻抗譜等方法測量,添加 Ta?O?后,玻璃膜的電導率可能從 σ?增加到 σ? ,使得電極在 pH 值為 1 - 9 范圍內具有良好的 Nernst 響應性,電極的電勢隨時間的漂移率約為 1.5 mV/h,相比未添加 Ta?O?時的漂移率有所降低,從而提高了電極的穩定性和重現性。pH 電極溫度補償功能可修正溶液溫度對測量的影響。江蘇高精度pH傳感器采購
高溫環境需選用耐高溫pH 電極,避免電解液蒸發影響精度。江蘇高精度pH傳感器采購
pH電極測量的基本原理:1906 年,Max Cremer 發現當兩種不同 pH 值的液體在薄玻璃膜兩側接觸時,會產生電勢差。這一發現為后來 Fritz Haber 和 Zygmunt Klemensiewicz 在 1909 年制造出首個測量氫離子活性的玻璃電極奠定了基礎。現代 pH 電極依然遵循這一基本原理,廣泛應用于水處理、化學加工、醫療儀器和環境測試系統等領域。pH電極玻璃膜電位的形成:pH 玻璃電極對溶液中 H?的選擇性響應,關鍵在于其敏感膜中膜電位的形成。這一過程涉及模型思維與函數思維的聯合運用。具體而言,玻璃膜由特殊的玻璃材料制成,其表面含有可與溶液中 H?發生離子交換的點位。當玻璃膜與溶液接觸時,溶液中的 H?會與玻璃膜表面的離子交換點位進行交換,從而在膜表面形成一層水化層。在水化層與溶液本體之間,由于 H?濃度的差異,會形成一個擴散電位。同時,在玻璃膜內部,由于離子的遷移和擴散,也會產生一定的電位差。綜合這些因素,形成了玻璃膜電位。這一電位與溶液中的 H?濃度(即 pH 值)存在特定的函數關系,通過能斯特方程可以對其進行定量描述。江蘇高精度pH傳感器采購