強酸環(huán)境下的 pH電極 測量在化工生產(chǎn)(如硫酸、鹽酸等強酸的生產(chǎn)過程監(jiān)控)、冶金工業(yè)(例如酸洗工藝中對酸液 pH 值的控制)等領域具有重要應用。準確測量強酸的 pH 值對于保證產(chǎn)品質量、控制反應進程以及確保設備安全運行至關重要。pH 電極通?;谀芩固胤匠坦ぷ鳎ㄟ^測量玻璃膜兩側的電位差來確定溶液中的氫離子活度,進而換算出 pH 值。其主要部件是對氫離子具有選擇性響應的玻璃膜,當玻璃膜與溶液接觸時,溶液中的氫離子與玻璃膜表面的離子進行交換,從而在膜兩側形成電位差,該電位差與溶液的 pH 值呈線性關系。土壤pH 電極需定期校準,避免長期使用誤差累積。在線pH電極專賣
環(huán)保行業(yè)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:準確性要求因具體監(jiān)測對象而異,對于廢水排放監(jiān)測,誤差一般控制在 ±0.2 - ±0.1 之間;對于酸雨等環(huán)境監(jiān)測,要求更高,誤差可能需控制在 ±0.05 - ±0.01 之間。2、原因:在廢水排放監(jiān)測中,需要準確測量廢水的 pH 值以確保其符合排放標準,避免對環(huán)境造成污染。而在酸雨等環(huán)境監(jiān)測中,由于酸雨的 pH 值變化對生態(tài)系統(tǒng)影響巨大,微小的 pH 值變化可能反映出環(huán)境質量的明顯改變,所以對測量準確性要求極高,以準確評估酸雨對土壤、水體、植被等的危害程度。徐匯區(qū)pH電極價格信息教育實驗室采用pH 電極開展探究實驗,幫助學生直觀理解溶液酸堿度對化學反應的影響。
薄膜 pH 電極:薄膜 pH 電極在熱塑性基板上制備,能承受高達 45 kGy 的 γ - 輻射而不損失穩(wěn)定性或傳感性能。經(jīng) γ - 輻射后的薄膜電極在磷酸鹽緩沖液中進行調節(jié),并與未處理的對照電極相比,在長達 3 個月的監(jiān)測中,輻照電極和對照電極的靈敏度在 100 天內均符合能斯特方程。輻照電極具有出色的長期穩(wěn)定性,準線性電壓漂移為每天 + 0.28 mV(約 0.005 pH)。這表明在需要無菌環(huán)境監(jiān)測分析物的復雜輻射環(huán)境中,薄膜電極能保持良好的電位電壓穩(wěn)定性,可有效用于相關 pH 值測量。
pH電極的關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構對H?具有高度選擇性,當接觸溶液時,膜內外的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,這種離子篩分效應確保了電極對H?的選擇性響應。參比電極的必要性,pH電極需搭配參比電極構成完整測量回路。參比電極(如Ag/AgCl體系)提供穩(wěn)定的電勢基準,與氫離子敏感膜的電位差共同構成可測信號。兩者的液接界設計允許離子導電,同時避免溶液交叉污染。pH 電極采用預加壓參比系統(tǒng),防止外部溶液倒灌,延長使用壽命。
選擇質量可靠、性能穩(wěn)定的 pH 電極,并定期對電極進行清洗、活化和校準。避免電極長時間使用導致性能下降,影響測量準確性。例如,玻璃電極使用一段時間后,其敏感膜可能會被污染,需用特定的清洗液進行清洗,恢復其對 H?的響應性能。使用高精度的電位測量儀器,并確保儀器在實驗過程中穩(wěn)定運行。定期對儀器進行校準和維護,檢查儀器的各項參數(shù)是否正常。如發(fā)現(xiàn)儀器出現(xiàn)故障或測量誤差較大,及時進行維修或更換。嚴格控制實驗溫度、濕度等環(huán)境條件,避免環(huán)境因素對測量結果產(chǎn)生影響。在溫度變化較大的環(huán)境中,使用恒溫設備保持溶液溫度恒定;在濕度較高的環(huán)境中,采取防潮措施,防止儀器受潮損壞。準確配制不同 pH 值的溶液,使用高精度的天平、移液器等儀器進行操作。配制好的溶液應妥善保存,避免受到污染或發(fā)生化學反應導致 pH 值變化。同時,在測量過程中,注意溶液的攪拌方式和程度,避免因攪拌不均勻導致測量誤差。pH 電極工業(yè)控制系統(tǒng)需設置電極失效預警,避免生產(chǎn)事故風險。合肥工廠pH電極
pH 電極清潔時勿用紙巾擦拭玻璃膜,以免劃傷影響靈敏度。在線pH電極專賣
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構,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,離子氛效應會使氫離子活度系數(shù)發(fā)生變化,導致測量的 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,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,延長電極響應時間,甚至可能導致測量結果不準確。例如在某些膠體溶液或高聚物溶液中,由于其粘度較大,氫離子傳質受限,電極難以快速準確響應氫離子濃度變化。如果樣品中含有能與電極敏感膜發(fā)生化學反應的物質,會改變敏感膜性質,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,腐蝕敏感膜,改變其對氫離子響應特性。若樣品中存在氧化還原物質,可能在電極表面發(fā)生氧化還原反應,產(chǎn)生額外電勢,干擾 pH 測量。在線pH電極專賣