一些其他类型 pH 电极的原理:除了常见的玻璃 pH 电极外,还有其他类型的 pH 电极,它们的原理各有特点。例如,电量型铂电极的原理是铂电极表面上氧化物在形成单分子氧化物覆盖前的覆盖度与溶液 pH 值之间存在一定的关系,pH 值的改变会导致铂表面氧化物覆盖度的改变,并以一定的电量变化为表现形式。在碱性溶液中,该传感器对 pH 值变化的响应呈线性变化规律,且响应时间小于 100 ms,精度小于 0.2 个 pH 值。该 pH 传感器可检测反应过程中 pH 值的暂态变化,适用于研究电极反应或有中间体生成的反应的机理。另外,有研究将铂丝电极用于酸碱滴定中作为 pH 电极,在硫酸或盐酸与氢氧化钠的滴定中表现出较好的效果,当使用硫酸时效率更高,得到的终点与玻璃 - 甘汞体系得到的终点非常接近。pH 电极检测超纯水需快速测量,避免空气中 CO₂溶解导致结果漂移。监测pH电极专卖店
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。微基智慧微生物培养用pH电极pH 电极防污染涂层技术,减少蛋白 / 油脂附着,清洗周期延长 50%。
玻璃 pH 电极与金属氧化物 pH 电极电位电压的特点,1、玻璃 pH 电极:是常用的 pH 电极之一,其优点是对氢离子具有较高的选择性,电位响应较为稳定,测量精度较高。在较宽的 pH 范围内(一般为 1 - 14)能较好地符合能斯特响应,产生的电位与 pH 值有良好的线性关系。但玻璃电极也存在一些缺点,如玻璃膜易碎,使用前需要进行长时间的浸泡活化,对温度变化较为敏感等。2、金属氧化物 pH 电极:如二氧化钛纳米管阵列 / 钛(TiO₂ NTAs/Ti)pH 电极,通过阳极氧化法制备。在特定条件下制备的该电极在 B - R 缓冲溶液(pH = 3 ~ 11)中具有较好的 pH 响应,灵敏度为 (-55.17 ± 0.28) mV/pH,相关系数(R²)>0.9966。其原理是利用电极表面的化学吸附氧(OH)与溶液中的氢离子发生反应,从而产生电位变化。这类电极具有较好的稳定性,可用于一些特殊场合的 pH 值测定,如维生素饮料和海水 pH 值的测定。
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。环保pH 电极需具备自诊断功能,提示维护需求。
pH电极的关键是氢离子选择性敏感膜(通常为特殊玻璃膜)。其表面水合层中的硅酸盐结构对H⁺具有高度选择性,当接触溶液时,膜内外的H⁺浓度差异引发离子交换,形成跨膜电位差,该电位差与溶液pH值呈对数关系(遵循能斯特方程),实现精确pH测量。pH电极的玻璃膜由SiO₂、Na₂O和CaO等成分熔融制成。膜表面的水合凝胶层(约0.1μm厚)允许H⁺快速渗透,而其他阳离子(如Na⁺、K⁺)因空间位阻和电荷排斥难以通过,这种离子筛分效应确保了电极对H⁺的选择性响应。参比电极的必要性,pH电极需搭配参比电极构成完整测量回路。参比电极(如Ag/AgCl体系)提供稳定的电势基准,与氢离子敏感膜的电位差共同构成可测信号。两者的液接界设计允许离子导电,同时避免溶液交叉污染。pH 电极符合 NIST/ISO 标准,通过国际计量认证,数据可追溯性强。安徽pH传感器订购
pH 电极测量后需用去离子水冲洗,粘稠样品需用乙醇或稀酸辅助清洁。监测pH电极专卖店
pH 电极玻璃膜复杂混合溶液的特性,1、成分复杂性:复杂混合溶液可能包含多种电解质、有机物和生物分子等。例如,在化工生产的废水溶液中,可能同时存在强酸、强碱、重金属离子以及各种有机污染物;在生物体内的体液中,除了常见的阴阳离子外,还含有蛋白质、糖类、氨基酸等生物大分子。这些成分之间可能发生复杂的化学反应和相互作用,如络合反应、酸碱中和反应、离子交换等,从而影响溶液中 H⁺的活度和分布。2、干扰因素多样性:不同成分对 pH 测量的干扰方式不同。一些离子可能与玻璃膜表面发生特异性吸附,改变膜的表面性质,阻碍 H⁺的正常交换,导致测量误差。例如,溶液中的 F⁻离子可以与玻璃膜中的某些成分反应,形成难溶化合物,覆盖在膜表面,降低膜对 H⁺的响应能力。有机物可能会吸附在玻璃膜表面,形成一层有机膜,影响 H⁺的扩散速度,使测量响应变慢且不准确。此外,生物大分子可能会与 H⁺发生结合或解离反应,改变溶液的真实 pH 值,而玻璃膜不能准确反映这种变化。监测pH电极专卖店
不同场景对pH电极的综合考量,1、实验室场景:在实验室中,对于高精度的分析测量,通常会选择平面电极或管径适中、长度较短的管状电极。平面电极的高精度测量特性适用于标准溶液的标定等工作;而管径适中、长度较短的管状电极则便于操作和清洗,能够满足多种常规实验的需求。2、工业场景:在工业生产过程中的 pH 监测,如化工生产、污水处理等,需要考虑电极的耐用性和长期稳定性。此时,大管径、长管体的管状电极可能更为合适,其能够承受较大的流量和压力,且内参比溶液的大容量保证了长时间稳定测量。3、生物医学场景:在生物医学领域,如细胞培养、生物体内检测等,小管径、短管体的电极更受青睐。其微小的尺寸能够尽量减少对生物样...