制備工藝參數(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、電流密度與時(shí)間:在采用電化學(xué)方法制備 Ag/AgCl 電極時(shí),電流密度和通電時(shí)間直接影響 AgCl 膜層的生長。較高的電流密度可能使 AgCl 膜層生長過快,導(dǎo)致膜層結(jié)構(gòu)疏松、不均勻,降低電位穩(wěn)定性。適當(dāng)降低電流密度并控制合適的通電時(shí)間,可使 AgCl 膜層均勻、致密地生長在銀電極表面,提高電位穩(wěn)定性。例如,在恒電流氧化制備 Ag/AgCl 電極過程中,根據(jù)法拉第定律精確控制電量(即電流與時(shí)間的乘積),可得到指定覆蓋度的 AgCl 膜層,從而優(yōu)化電極性能,延長使用壽命。2、溫度:制備過程中的溫度對電極性能也有影響。溫度升高,離子的擴(kuò)散速度加快,可能使 AgCl 膜層的生長速度加快,但也可能導(dǎo)致膜層結(jié)晶粗大,結(jié)構(gòu)疏松。而較低的溫度可能使反應(yīng)速度過慢,生產(chǎn)效率降低。合適的溫度能使 AgCl 膜層生長均勻,提高膜層與銀基底的結(jié)合力,進(jìn)而提高電位穩(wěn)定性和使用壽命。例如,在某些制備工藝中,將溫度控制在一定范圍內(nèi),可獲得性能優(yōu)良的 Ag/AgCl 電極。pH 電極采用固態(tài)電解質(zhì),避免電解液流失,適用于倒置 / 傾斜測量場景。長寧區(qū)pH電極計(jì)算
一些其他類型 pH 電極的原理:除了常見的玻璃 pH 電極外,還有其他類型的 pH 電極,它們的原理各有特點(diǎn)。例如,電量型鉑電極的原理是鉑電極表面上氧化物在形成單分子氧化物覆蓋前的覆蓋度與溶液 pH 值之間存在一定的關(guān)系,pH 值的改變會(huì)導(dǎo)致鉑表面氧化物覆蓋度的改變,并以一定的電量變化為表現(xiàn)形式。在堿性溶液中,該傳感器對 pH 值變化的響應(yīng)呈線性變化規(guī)律,且響應(yīng)時(shí)間小于 100 ms,精度小于 0.2 個(gè) pH 值。該 pH 傳感器可檢測反應(yīng)過程中 pH 值的暫態(tài)變化,適用于研究電極反應(yīng)或有中間體生成的反應(yīng)的機(jī)理。另外,有研究將鉑絲電極用于酸堿滴定中作為 pH 電極,在硫酸或鹽酸與氫氧化鈉的滴定中表現(xiàn)出較好的效果,當(dāng)使用硫酸時(shí)效率更高,得到的終點(diǎn)與玻璃 - 甘汞體系得到的終點(diǎn)非常接近。奉賢區(qū)pH電極拆裝pH 電極露天監(jiān)測需防曬防水,長期紫外線照射會(huì)加速外殼老化。
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)是對氫離子具有較高的選擇性,電位響應(yīng)較為穩(wěn)定,測量精度較高。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)行長時(shí)間的浸泡活化,對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,可用于一些特殊場合的 pH 值測定,如維生素飲料和海水 pH 值的測定。
化工蒽醌法雙氧水生產(chǎn)中,氫化釜溫度 50-60℃,工作液環(huán)境需耐有機(jī)溶劑。這款電極采用固態(tài)聚合物電解質(zhì),在 55℃、蒽醌 - 磷酸三辛酯體系中無溶出物,溫度補(bǔ)償誤差≤±0.01pH。其外殼選用 PPS 材料,耐有機(jī)溶劑溶脹性能優(yōu)異,連續(xù)運(yùn)行中響應(yīng)時(shí)間保持≤3 秒。安裝時(shí)需完全浸入液相,避免與鈀催化劑接觸,每 48 小時(shí)用 50℃乙醇清洗,適配雙氧水生產(chǎn)氫化工序?;ざ《┏樘嵫b置中,萃取塔溫度 40-50℃,乙腈溶液需精確 pH 控制。這款電極在 45℃、80% 乙腈溶液中,溫度補(bǔ)償誤差≤±0.01pH,其玻璃膜采用耐有機(jī)溶劑配方,連續(xù)運(yùn)行中無溶脹現(xiàn)象。液接界采用陶瓷材料,抗丁二烯聚合堵塞能力強(qiáng),測量重復(fù)性達(dá) 0.01pH。安裝時(shí)需靠近塔板,確?;旌暇鶆颍?24 小時(shí)用 45℃乙腈清洗,適用于丁二烯、異戊二烯抽提工藝。pH 電極工業(yè)型耐高壓設(shè)計(jì),支持 0-10bar 壓力環(huán)境在線監(jiān)測。
能斯特方程在pH電極測量中的應(yīng)用:能斯特方程是描述電極電位與溶液中離子濃度之間關(guān)系的重要方程,對于 pH 電極也同樣適用。其表達(dá)式為:E=E0+nF2.303RTlogaH+,其中E為電極電位,E0為標(biāo)準(zhǔn)電極電位,R為氣體常數(shù),T為定量溫度,n為反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù),F(xiàn)為法拉第常數(shù),aH+為溶液中 H?的活度。在實(shí)際應(yīng)用中,由于活度系數(shù)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(guān)系,通過測量電極電位,就可以計(jì)算出溶液的 pH 值。需要注意的是,在實(shí)際測量中,為了準(zhǔn)確測量 pH 值,需要對電極進(jìn)行校準(zhǔn),以確定E0的值,并考慮溫度等因素對測量結(jié)果的影響。pH 電極配合物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),可遠(yuǎn)程查看電極狀態(tài)并推送維護(hù)通知。在線pH電極應(yīng)用
pH 電極海運(yùn)運(yùn)輸需做防潮處理,鹽霧環(huán)境會(huì)腐蝕金屬部件。長寧區(qū)pH電極計(jì)算
玻璃 pH 電極作為一種廣泛應(yīng)用于化學(xué)分析、生物醫(yī)學(xué)等眾多領(lǐng)域的重要電化學(xué)傳感器,其結(jié)構(gòu)組成對于理解其工作原理和性能表現(xiàn)至關(guān)重要。玻璃 pH 電極主要由玻璃泡膜、絕緣管體、內(nèi)部溶液和銀 / 氯化銀電極等部分組成,以下將對其主要構(gòu)成部分——玻璃泡膜進(jìn)行說明:玻璃泡膜是玻璃 pH 電極的主要部件,對溶液中氫離子(H?)具有選擇性響應(yīng)。其能夠產(chǎn)生膜電位,這是電極實(shí)現(xiàn)對 pH 值測量的關(guān)鍵。當(dāng)玻璃泡膜與溶液接觸時(shí),膜表面的離子會(huì)與溶液中的離子發(fā)生交換作用。由于玻璃膜對 H?具有特殊的選擇性,H?能夠在膜表面進(jìn)行擴(kuò)散和交換,而其他離子的交換則相對困難。這種離子交換過程導(dǎo)致膜兩側(cè)形成電位差,即膜電位。膜電位的大小與溶液中 H?的活度有關(guān),通過能斯特方程可以建立起膜電位與 H?活度之間的定量關(guān)系,從而實(shí)現(xiàn)對溶液 pH 值的測量。不同組成和結(jié)構(gòu)的玻璃膜對 H?的選擇性、響應(yīng)速度、穩(wěn)定性等性能會(huì)產(chǎn)生重要影響。例如,在一些特殊的玻璃配方中,通過添加特定的氧化物,可以調(diào)整玻璃膜的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu),進(jìn)而改善電極的性能,如提高對 H?的選擇性、降低對其他離子的干擾等。長寧區(qū)pH電極計(jì)算