在造紙工業(紙漿蒸煮過程中堿液 pH 值控制)、印染行業(織物堿洗工序中 pH 值監測)以及廢水處理(堿性廢水處理過程的 pH 值調節)等領域,都需要準確測量強堿溶液的 pH 值,以保證生產工藝的順利進行和廢水達標排放。針對強堿環境,需要使用耐堿性能好的 pH 電極。這類電極通常采用特殊配方的玻璃膜,降低對氫氧根離子的響應,同時優化參比系統的設計,提高其在強堿環境下的穩定性。例如,一些電極采用凝膠狀的參比電解質,減少液接界堵塞的風險;還有些電極使用聚合物膜代替傳統玻璃膜,增強對強堿的耐受性。pH 電極出口產品需符合目標國認證,如歐盟 CE、美國 FDA 等要求。機械pH電極應用
能斯特方程在pH電極測量中的應用:能斯特方程是描述電極電位與溶液中離子濃度之間關系的重要方程,對于 pH 電極也同樣適用。其表達式為:E=E0+nF2.303RTlogaH+,其中E為電極電位,E0為標準電極電位,R為氣體常數,T為定量溫度,n為反應中轉移的電子數,F為法拉第常數,aH+為溶液中 H?的活度。在實際應用中,由于活度系數的影響,通常使用 pH 值來表示溶液的酸堿度,pH = -log aH+。因此,能斯特方程可以改寫為:E=E0+nF2.303RT(?pH)。這表明,pH 電極的電位與溶液的 pH 值呈線性關系,通過測量電極電位,就可以計算出溶液的 pH 值。需要注意的是,在實際測量中,為了準確測量 pH 值,需要對電極進行校準,以確定E0的值,并考慮溫度等因素對測量結果的影響。機械pH電極應用pH 電極長期使用后斜率低于 90%,建議及時更換以避免測量誤差擴大。
不同類型 pH 電極在復雜環境下的電位電壓穩定性各有優劣。玻璃電極在常規環境有較好表現,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,但在腐蝕性環境中面臨挑戰;薄膜電極在輻射環境下穩定性良好,但在其他復雜條件下可能出現結構和性能問題;Ag/AgCl 電極在長期使用后期穩定性下降;醌氫醌電極適用范圍較窄,超出范圍穩定性受影響。未來,對于 pH 電極在復雜環境下的研究,可致力于開發新型材料與結構,綜合提升電極的抗干擾、抗腐蝕、耐高溫等性能,以滿足更多復雜環境下高精度 pH 測量的需求。同時,進一步完善電極性能監測方法,實時掌握電極在復雜環境中的電位電壓穩定性變化,及時進行維護與更換,保障測量工作的準確性與可靠性。
實際應用中,玻璃膜配方往往是多種氧化物共同作用。例如,在 Li?O - La?O? - SiO?系統基礎上同時添加 Ta?O?和其他少量氧化物。研究表明,Li?O 與 Ta?O?共同作用時,對pH電極響應速度和穩定性具有協同效應。Li?O 增加離子傳輸通道,Ta?O?提高玻璃膜的穩定性和電導率。在特定 pH 范圍溶液測量中,單獨添加 Li?O 時電極響應時間為 t?秒,單獨添加 Ta?O?時響應時間為 t?秒,而同時添加 Li?O 和 Ta?O?時,響應時間縮短至 t?秒(t? < t?且 t? < t?),同時pH電極在長時間測量中的電勢漂移率進一步降低。通過量化不同氧化物組合下電極的各項性能指標,如響應時間、選擇性系數、穩定性等,能夠更好地了解玻璃膜配方對電極性能的影響,為優化配方提供更精確的依據。pH 電極測酸性溶液值偏高,可能是玻璃膜長期未活化導致靈敏度下降。
玻璃 pH 電極作為測量溶液酸堿度的重要工具,其性能的優劣對諸多領域的研究與生產具有關鍵意義。玻璃膜作為玻璃 pH 電極的關鍵部件,其配方中特定氧化物的添加會影響電極的性能。通過對不同添加特定氧化物的玻璃膜配方與玻璃 pH 電極性能之間關系進行具體量化研究,能夠深入理解電極性能變化的本質,為優化電極性能、開發新型電極提供理論依據與實踐指導。通過對不同添加特定氧化物的玻璃膜配方對玻璃 pH 電極性能影響的具體量化研究可知,單一氧化物的添加會從結構、離子傳輸等方面對電極性能產生多維度影響,而多種氧化物的組合更會產生協同效應。這些量化研究結果為玻璃 pH 電極的性能優化提供了清晰的方向,在未來的研究中,可以基于這些量化關系,進一步精確調控玻璃膜配方,開發出性能更優的玻璃 pH 電極,滿足不同領域對 pH 測量精度、穩定性和響應速度等方面的更高要求。pH 電極存儲周期≥2 年(未開封),出廠標配校準證書,溯源性有保障。國內pH電極五星服務
pH 電極使用頻繁時建議每日校準,長期監測場景需每周強制校準一次。機械pH電極應用
pH電極中固體接觸式玻璃膜測量準確性說明,傳統 pH 玻璃電極存在易破損等缺點,固體接觸式 pH 電極應運而生。它采用 H?選擇性離子載體基聚合物膜沉積在導電聚合物(如 PEDOT - C??)上作為換能層,恢復了測量系統的對稱性。在復雜混合溶液中,固體接觸式玻璃膜相對傳統玻璃膜具有更好的機械穩定性,減少了因破損導致的測量誤差。然而,其在面對復雜溶液中的離子和物質時,仍可能受到電化學不對稱性的影響。盡管通過特殊設計可以將零點調整到常規的 pH 7.0,但在實際復雜混合溶液中,由于溶液成分的復雜性,其測量準確性仍可能受到干擾,如溶液中的強氧化劑或還原劑可能影響導電聚合物的性能,進而影響膜電位的測量。機械pH電極應用