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(shù)土壤中具有一定準確性。但其使用局限于反應(yīng)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(zhì),以免干擾醌氫醌的正常解離。在滿足其適用條件的土壤環(huán)境中,醌氫醌電極能提供相對穩(wěn)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(zhì)的復(fù)雜土壤環(huán)境中,其電位電壓穩(wěn)定性會受到極大影響,導(dǎo)致測量結(jié)果不準確。pH 電極電纜長度可選 0.5-5 米,定制化設(shè)計適配深槽、管道等特殊安裝。徐州pH電極
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)行業(yè)中針對強酸強堿環(huán)境下 pH 電極測量準確性要求,1、測量準確性要求:準確性要求相對較低,誤差范圍可在 ±0.5 - ±0.2 之間。例如在土壤改良、灌溉用水的酸堿度調(diào)節(jié)中,對 pH 值的測量精度要求不像其他行業(yè)那么高。2、原因:農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有一定的緩沖性和適應(yīng)性,土壤本身具有一定的酸堿緩沖能力,植物對土壤和灌溉水的 pH 值也有一定的耐受范圍。雖然不合適的 pH 值會影響植物生長,但短期內(nèi)較小的 pH 值偏差不會對農(nóng)作物造成嚴重損害。而且農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模大,過于精確的測量成本較高,實際操作中也較難實現(xiàn)。測量pH電極怎么用pH 電極實驗室自動化需開放通訊協(xié)議,實現(xiàn)與 LIMS 系統(tǒng)數(shù)據(jù)對接。
pH電極在實際使用過程中,操作不當也會導(dǎo)致pH電極產(chǎn)生誤差,為減少誤差發(fā)生,在使用時應(yīng)定期維護 “防堵塞”。每使用 100 小時(或發(fā)現(xiàn)讀數(shù)漂移時),用0.1mol/L HCl 溶液浸泡電極 1 小時,溶解液接界處可能堵塞的沉積物(如碳酸鈣、金屬氧化物);若為陶瓷液接界,可用軟毛刷輕刷表面(避免用硬物刮擦)。長期停用(>1 周)時,需將電極從高壓系統(tǒng)中取出,浸泡在 3mol/L KCl 溶液中(而非蒸餾水中),防止電解液干涸導(dǎo)致的結(jié)晶堵塞。如此不僅能使電極測量數(shù)值更為準確,亦能延長pH電極使用壽命。
電極老化以及干擾離子對pH 電極電位電壓的影響,1、電極老化:隨著使用時間的增加,pH 電極的敏感膜會逐漸老化,導(dǎo)致其對氫離子的響應(yīng)能力下降,電位漂移等問題。例如,玻璃電極的玻璃膜可能會被污染、磨損,使得膜電位的產(chǎn)生和響應(yīng)變得不穩(wěn)定,測量得到的電壓信號也不準確,從而影響 pH 值的測量精度。2、干擾離子:溶液中某些干擾離子可能與 pH 電極發(fā)生反應(yīng)或影響氫離子在電極表面的交換過程,進而影響電極電位。例如,在堿性溶液中,鈉離子可能會與氫離子競爭在玻璃膜表面的交換位點,產(chǎn)生所謂的 “堿誤差”,使測量得到的 pH 值比實際值偏低。pH 電極未開封時存儲溫度 0-40℃,超出范圍會加速電解液變質(zhì)。
pH電極的數(shù)據(jù)處理與分析,1、數(shù)據(jù)記錄:設(shè)計詳細的數(shù)據(jù)記錄表,記錄每次測量的 pH 值、對應(yīng)的電壓值以及測量時間、溫度等實驗條件。確保數(shù)據(jù)記錄準確、清晰,便于后續(xù)處理與分析。2、繪制曲線:以 pH 值為橫坐標,電壓值為縱坐標,使用繪圖軟件(如 Origin、Excel 等)繪制 pH 電極電位 - 電壓關(guān)系曲線。通過曲線可直觀地觀察到兩者之間的變化趨勢。3、擬合方程:根據(jù)繪制的曲線,選擇合適的數(shù)學模型進行擬合。通常情況下,pH 電極電位與電壓符合能斯特方程的線性關(guān)系,即 E = E? + (2.303RT/nF) pH(其中 E 為電極電位,E?為標準電極電位,R 為氣體常數(shù),T 為固定溫度,n 為反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù),F(xiàn) 為法拉第常數(shù))。通過擬合得到線性方程 y = kx + b(y 為電壓,x 為 pH 值,k 為斜率,b 為截距),確定斜率 k 和截距 b 的值,從而精確描述 pH 電極電位與電壓的關(guān)系。4、誤差分析:計算每次測量的誤差,分析誤差產(chǎn)生的原因。誤差可能來源于電極的性能差異、測量儀器的精度限制、溶液配制的不準確、溫度波動以及環(huán)境干擾等。通過誤差分析,評估實驗結(jié)果的可靠性,采取相應(yīng)措施減小誤差,提高測量精度。pH 電極采用陶瓷液接界,孔徑 10μm,防堵塞同時保障離子流通性。蚌埠pH電極量大從優(yōu)
pH 電極信號輸出 RS485/BNC 可選,兼容 PLC、萬用表等多種設(shè)備。徐州pH電極
高離子強度對pH 電極檢測氫離子準確性的影響,高離子強度溶液可能改變電極表面雙電層結(jié)構(gòu),干擾氫離子與電極敏感膜的相互作用。例如在高濃度鹽溶液中,離子氛效應(yīng)會使氫離子活度系數(shù)發(fā)生變化,導(dǎo)致測量的 pH 值偏離真實值。根據(jù)德拜 - 休克爾理論,離子強度與離子活度系數(shù)密切相關(guān),離子強度增加,活度系數(shù)減小,從而影響 pH 測量準確性。樣品本身的粘度也會對pH 電極檢測氫離子的準確性造成影響,高粘度樣品會阻礙氫離子在溶液中擴散,使得氫離子到達電極表面速度變慢,延長電極響應(yīng)時間,甚至可能導(dǎo)致測量結(jié)果不準確。例如在某些膠體溶液或高聚物溶液中,由于其粘度較大,氫離子傳質(zhì)受限,電極難以快速準確響應(yīng)氫離子濃度變化。如果樣品中含有能與電極敏感膜發(fā)生化學反應(yīng)的物質(zhì),會改變敏感膜性質(zhì),影響檢測準確性。比如含氟離子溶液,可能與玻璃 pH 電極敏感膜中的二氧化硅反應(yīng),腐蝕敏感膜,改變其對氫離子響應(yīng)特性。若樣品中存在氧化還原物質(zhì),可能在電極表面發(fā)生氧化還原反應(yīng),產(chǎn)生額外電勢,干擾 pH 測量。徐州pH電極