后處理工藝參數(shù)對銀 / 氯化銀(Ag/AgCl)pH電極電位穩(wěn)定性和使用壽命的影響:1、退火處理:對制備好的 Ag/AgCl pH電極進(jìn)行退火處理,可消除電極內(nèi)部的應(yīng)力,改善膜層的結(jié)晶結(jié)構(gòu),提高膜層與銀基底的結(jié)合力。經(jīng)過適當(dāng)退火處理的電極,其電位穩(wěn)定性會得到提高,因為內(nèi)部應(yīng)力的消除和結(jié)晶結(jié)構(gòu)的改善有助于減少因結(jié)構(gòu)缺陷導(dǎo)致的電位波動。同時,良好的結(jié)合力可防止膜層在使用過程中脫落,延長電極的使用壽命。2、表面修飾:通過對電極表面進(jìn)行修飾,如在表面涂覆一層保護(hù)膜,可防止電極表面與外界環(huán)境直接接觸,減少氧化、腐蝕等現(xiàn)象的發(fā)生。例如,在絲網(wǎng)印刷制備的 Ag/AgCl pH電極表面涂覆一層合適的聚合物薄膜,可提高電極對環(huán)境的耐受性,增強電位穩(wěn)定性,延長使用壽命。這層保護(hù)膜還可起到離子選擇性透過的作用,進(jìn)一步優(yōu)化電極的性能。pH 電極海運運輸需做防潮處理,鹽霧環(huán)境會腐蝕金屬部件。鎮(zhèn)江pH電極客服電話
La?O?對玻璃膜性質(zhì)及pH電極性能影響的量化研究,1、對玻璃膜結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的影響:La?O?是一種網(wǎng)絡(luò)修飾體,其加入玻璃膜中,La3?離子會占據(jù)玻璃網(wǎng)絡(luò)中的空隙位置。由于 La3?離子半徑較大,電荷較高,會對周圍的玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的靜電場作用,使玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變得更加緊密。通過 XRD(X 射線衍射)分析等手段可以量化其對玻璃結(jié)構(gòu)的影響,如玻璃的晶相結(jié)構(gòu)可能會隨著 La?O?含量的變化而發(fā)生改變,晶相的相對含量會從 z?% 變化到 z?% 。2、對電極性能的影響:這種結(jié)構(gòu)變化對電極性能產(chǎn)生多方面影響。一方面,由于玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)緊密,離子傳輸通道相對變窄,可能會降低離子的擴散速率,從而使電極的響應(yīng)時間有所延長。例如,在相同測量條件下,未添加 La?O?的電極響應(yīng)時間為 t?秒,添加一定量 La?O?后,響應(yīng)時間變?yōu)?t?秒(t? > t?)。另一方面,La?O?的添加能夠提高玻璃膜的化學(xué)穩(wěn)定性。在酸堿侵蝕實驗中,添加 La?O?的玻璃膜在相同時間內(nèi)的質(zhì)量損失率可能從 m?% 降低到 m?% ,表明其抵抗酸堿侵蝕的能力增強,進(jìn)而提高了電極的使用壽命。宿遷pH電極型號pH 電極校準(zhǔn)失敗時,檢查緩沖液有效期、電極膜是否污染或觸點氧化。
固體接觸 pH 電極采用了與傳統(tǒng)玻璃電極不同的結(jié)構(gòu),使用 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,這種設(shè)計引入了電化學(xué)不對稱性。但通過特定的對稱細(xì)胞設(shè)計,可恢復(fù)對稱性,將零點電位調(diào)整到常規(guī)的 pH 7.0,且該對稱固體接觸電位細(xì)胞能實現(xiàn) 48 ± 16 μV h?1 的長期電位漂移,與組合 pH 玻璃電極相當(dāng)。在一些復(fù)雜環(huán)境中,如存在強電場、磁場干擾的環(huán)境,固體接觸電極由于其特殊的導(dǎo)電聚合物結(jié)構(gòu),相比玻璃電極,對電磁干擾有一定的抵抗能力,能維持相對穩(wěn)定的電位電壓。然而,在高濕度且含有腐蝕性氣體的復(fù)雜環(huán)境中,導(dǎo)電聚合物可能會發(fā)生氧化、腐蝕等反應(yīng),導(dǎo)致其電學(xué)性能改變,影響電極的電位電壓穩(wěn)定性。
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。pH 電極電極斜率≥95%(25℃),線性響應(yīng)優(yōu)異,復(fù)雜體系測量更準(zhǔn)確。
環(huán)境條件對pH 電極檢測氫離子準(zhǔn)確性的影響,1氣壓:雖然氣壓對 pH 電極檢測氫離子準(zhǔn)確性影響通常較小,但在極端條件下不可忽視。氣壓變化會影響氣體在溶液中溶解度,進(jìn)而影響溶液中相關(guān)離子平衡。例如二氧化碳在溶液中溶解度受氣壓影響,當(dāng)氣壓改變時,二氧化碳溶解量變化,導(dǎo)致溶液中碳酸 - 碳酸氫根平衡移動,氫離子濃度改變,影響 pH 測量。2、電磁干擾:在強電磁場環(huán)境中,如靠近大型電機、變壓器等設(shè)備,電磁干擾可能影響 pH 電極信號傳輸和測量電路穩(wěn)定性。電磁干擾可能在測量回路中感應(yīng)出額外電勢,疊加在電極產(chǎn)生的電勢信號上,導(dǎo)致測量的 pH 值出現(xiàn)偏差。pH 電極工業(yè)在線型防護(hù)等級 IP68,支持長期浸沒式水質(zhì)監(jiān)測。蕪湖pH電極節(jié)能規(guī)范
pH 電極電纜接口需保持干燥,受潮易引發(fā)信號傳輸故障。鎮(zhèn)江pH電極客服電話
基于 IGZO 的 pH 電極:In - Ga - Zn - O(IGZO)近年來被廣泛應(yīng)用于 TFT 基板以替代 α - Si。在相關(guān)研究中,將 70 nm 厚的 IGZO 層直接沉積在 P 型 Si 襯底上作為傳統(tǒng)擴展柵場效應(yīng)晶體管(EGFET)的擴展柵,用作 pH 傳感膜。通過在不同溫度下進(jìn)行沉積后退火(RTA)處理,可改善 IGZO 層的 pH 傳感性能。例如,在 N?氣氛中 700℃下進(jìn)行 RTA 處理,在 pH 2 - 10 的應(yīng)用范圍內(nèi),靈敏度可從 41.5 mV/pH 提高到 53.3 mV/pH 。此外,改變 RF 濺射過程中的 Ar/O? 比例也會影響電極性能,如在 Ar/O? 氣氛為 24/1 的條件下制備的 IGZO - EGFET 具有靈敏度(59.5 mV/pH)和線性度(99.7%),且在 7 個月后仍能保持較高性能(靈敏度 51.4 mV/pH,線性度 92%)。鎮(zhèn)江pH電極客服電話