基于 IGZO 的 pH 电极:In - Ga - Zn - O(IGZO)近年来被广泛应用于 TFT 基板以替代 α - Si。在相关研究中,将 70 nm 厚的 IGZO 层直接沉积在 P 型 Si 衬底上作为传统扩展栅场效应晶体管(EGFET)的扩展栅,用作 pH 传感膜。通过在不同温度下进行沉积后退火(RTA)处理,可改善 IGZO 层的 pH 传感性能。例如,在 N₂气氛中 700℃下进行 RTA 处理,在 pH 2 - 10 的应用范围内,灵敏度可从 41.5 mV/pH 提高到 53.3 mV/pH 。此外,改变 RF 溅射过程中的 Ar/O₂ 比例也会影响电极性能,如在 Ar/O₂ 气氛为 24/1 的条件下制备的 IGZO - EGFET 具有灵敏度(59.5 mV/pH)和线性度(99.7%),且在 7 个月后仍能保持较高性能(灵敏度 51.4 mV/pH,线性度 92%)。pH 电极测纸浆需选耐磨玻璃膜,纤维摩擦易造成膜表面划痕。南京pH电极工程测量
碳纳米材料对提升 pH 电极性能的优处,碳纳米材料拥有巨大的比表面积,能提供更多活性位点与溶液中的 H⁺或 OH⁻离子相互作用。以石墨烯为例,其单原子层结构使其比表面积理论上可达 2630 m²/g 。在强酸强碱环境中,大量 H⁺或 OH⁻离子存在,大比表面积可吸附更多离子,增强电极与溶液的相互作用,提高电极对离子浓度变化的敏感性,进而提升测量精度。在强酸强碱环境中,普通电极材料易被腐蚀,而碳纳米材料化学稳定性良好,能抵抗强酸强碱侵蚀,保证电极结构和性能稳定。比如碳纳米管,其由碳原子以 sp² 杂化方式形成的六边形网格组成的管状结构,化学性质稳定,在强酸强碱溶液中长时间使用,电极性能不会因材料腐蚀而下降,确保测量可靠性和长期稳定。闵行区pH电极怎么用pH 电极食品级硅胶密封圈,无析出物污染风险,适配饮料 / 乳制品检测。
pH 电极玻璃膜的不同种类,1、普通 pH 玻璃电极膜:这是最常见的类型,适用于一般水溶液体系的 pH 测量。其玻璃膜成分通常基于传统的硅硼酸盐玻璃,具有较好的氢离子选择性和响应特性,能够在较宽的 pH 范围内准确测量,一般为 pH 1 - 9。2、特殊用途玻璃电极膜:(1)抗高碱玻璃电极膜:针对高碱性溶液的测量需求设计。在高碱溶液中,普通玻璃膜会受到碱金属离子的干扰,导致测量误差增大。抗高碱玻璃电极膜通过调整玻璃成分,如增加锂等元素的含量,提高对氢离子的选择性,降低碱金属离子的影响,从而能够在高 pH 值(如 pH 10 以上)的溶液中准确测量 pH 值。(2)耐氢氟酸玻璃电极膜:氢氟酸具有强腐蚀性,普通玻璃膜会被其腐蚀而无法使用。耐氢氟酸玻璃电极膜采用特殊的玻璃配方,如含有特殊的氟化物成分,能够抵抗氢氟酸的腐蚀,适用于含氢氟酸溶液的 pH 测量。(2)低温玻璃电极膜:在低温环境下,普通玻璃膜的响应速度会变慢,影响测量的准确性和及时性。低温玻璃电极膜通过优化玻璃成分,降低玻璃的熔点和粘度,使得在低温下仍能保持较好的离子交换性能和响应速度,适用于低温体系(如冷冻溶液、极地水样等)的 pH 测量。
除了玻璃电极敏感膜,还有其他类型的敏感膜用于 pH 测量。例如,在一些新型的 pH 传感器中,采用液态金属(如共晶 GaInSn)的氧化膜作为敏感膜。在这种情况下,敏感膜由超薄膜(1 - 3nm)的 Ga₂O₃构成,其表面同样存在能够与溶液中离子进行交换的位点。与玻璃膜不同的是,这里的离子交换过程涉及到镓酸盐和双镓酸盐离子的形成,并且呈现出超能斯特 pH 敏感性,这与玻璃膜基于传统能斯特响应的离子交换机制有所差异。pH 电极是一种用于测量溶液酸碱度的重要分析工具,其电位形成机制中的离子交换过程是理解 pH 测量原理的关键。pH 电极信号中断时,检查电缆连接是否松动或接口氧化需清洁。
影响pH 电极玻璃膜电位形成的因素。玻璃膜的组成成分对其性能有较大影响。不同的玻璃配方会导致膜的离子选择性、响应速度和稳定性不同。例如,增加玻璃中二氧化硅的含量可以提高膜的化学稳定性,但可能会降低对 H⁺的响应灵敏度;而引入一些碱金属氧化物可以改变膜的离子交换特性,影响对 H⁺的选择性。此外,溶液中的离子强度、温度以及共存离子等因素也会干扰膜电位的形成,进而影响测量准确性。溶液离子强度的改变会影响 H⁺的活度系数,导致测量的 pH 值出现偏差;温度的变化不仅影响能斯特方程中的系数,还可能改变玻璃膜的物理化学性质,如膜的电阻等。pH 电极测土壤悬浊液需静置澄清,浑浊液易导致读数不稳定。杭州pH电极销售电话
工业生产中需定期校准pH 电极,以维持在线监测系统的稳定性。南京pH电极工程测量
pH 电极玻璃膜在工业生产和环境检测中的应用,1、工业生产中:在化工、制药、食品饮料等众多工业领域,pH 值的准确测量对于产品质量控制至关重要。例如,在化工生产中,许多化学反应需要在特定的 pH 条件下进行,通过使用 pH 电极玻璃膜实时监测反应体系的 pH 值,可以及时调整反应条件,确保反应的顺利进行和产品质量的稳定性。在食品饮料行业,pH 值影响着食品的口感、保质期等特性,通过测量原料、半成品和成品的 pH 值,可保证产品符合质量标准。2、环境监测中:在环境监测领域,pH 电极玻璃膜用于测量水体、土壤等环境样品的 pH 值。水体的 pH 值是反映水质状况的重要指标之一,其变化可能影响水中生物的生存和生态平衡。通过监测河流、湖泊、海洋等水体的 pH 值,可以及时发现水体污染或生态变化。在土壤监测中,土壤的 pH 值影响着土壤中养分的有效性和植物的生长,准确测量土壤 pH 值有助于合理施肥和土壤改良。南京pH电极工程测量
醌氢醌电极过去十年被大量用于测定土壤的氢离子浓度,因其操作简单且在大多数土壤中具有一定准确性。但其使用局限于反应酸性比 pH 8.0 - 8.5 更强的土壤,且土壤中不能含有足够浓度的氧化或还原物质,以免干扰醌氢醌的正常解离。在满足其适用条件的土壤环境中,醌氢醌电极能提供相对稳定的电位信号用于 pH 测量。然而,一旦超出适用范围,如在碱性较强或含有干扰物质的复杂土壤环境中,其电位电压稳定性会受到极大影响,导致测量结果不准确。pH 电极使用频繁时建议每日校准,长期监测场景需每周强制校准一次。松江区pH电极维保在造纸工业(纸浆蒸煮过程中碱液 pH 值控制)、印染行业(织物碱洗工序中 pH 值监测)...