通過對(duì)不同種類的 pH 電極玻璃膜在復(fù)雜混合溶液中的測(cè)量準(zhǔn)確性進(jìn)行研究,明確了不同玻璃膜在復(fù)雜環(huán)境下的性能表現(xiàn)和影響測(cè)量準(zhǔn)確性的關(guān)鍵因素。傳統(tǒng)玻璃膜、特殊材質(zhì)玻璃膜和固體接觸式玻璃膜各有優(yōu)劣,在實(shí)際應(yīng)用中需根據(jù)具體情況合理選擇。未來的研究可以進(jìn)一步探索新型玻璃膜材料和設(shè)計(jì),以提高在復(fù)雜混合溶液中 pH 測(cè)量的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性,滿足更多領(lǐng)域?qū)Ω呔?pH 測(cè)量的需求。同時(shí),深入研究復(fù)雜混合溶液中各種成分與玻璃膜之間的相互作用機(jī)制,將有助于更精確地優(yōu)化 pH 電極玻璃膜的性能。便攜式pH 電極內(nèi)置溫補(bǔ)功能,適應(yīng)野外測(cè)量場(chǎng)景。泰州pH電極使用方式
pH 電極:常見的有玻璃電極,其對(duì)溶液中 H?具有選擇性響應(yīng) ,關(guān)鍵在于其敏感膜中膜電位的形成 。此外,還有金屬 - 金屬氧化物電極等 ,不同電極適用場(chǎng)景有所差異,需根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求選擇。參比電極:如銀 - 氯化銀電極,為測(cè)量提供穩(wěn)定的參考電位,保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。電位測(cè)量?jī)x器:需具有極低輸入偏置電流,以精確測(cè)量 pH 感測(cè)電極和參比電極之間的電壓。例如可采用基于 Arduino 納米微控制器、16 位模數(shù)轉(zhuǎn)換器、電子緩沖放大器、溫度傳感器和藍(lán)牙模塊組成的開源電位儀器,其成本較低且準(zhǔn)確性和精度足以用于教學(xué)目的 。不同 pH 值的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液:用于校準(zhǔn) pH 電極,確保測(cè)量的準(zhǔn)確性。通常準(zhǔn)備 pH 為 4.00、7.00、9.00 等標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液,這些溶液的 pH 值經(jīng)過精確標(biāo)定。恒溫設(shè)備:由于溫度對(duì)電極電位有影響,如 Fe3?/Fe2? - EDTA 和 Cu2?/Cu? - EDTA 系統(tǒng)的電極電位會(huì)隨溫度變化 ,因此需使用恒溫槽等設(shè)備控制實(shí)驗(yàn)溫度,保持溫度恒定。監(jiān)測(cè)pH電極參考價(jià)pH 電極測(cè)量時(shí)需避免氣泡附著在膜表面。
后處理工藝參數(shù)對(duì)銀 / 氯化銀(Ag/AgCl)pH電極電位穩(wěn)定性和使用壽命的影響:1、退火處理:對(duì)制備好的 Ag/AgCl pH電極進(jìn)行退火處理,可消除電極內(nèi)部的應(yīng)力,改善膜層的結(jié)晶結(jié)構(gòu),提高膜層與銀基底的結(jié)合力。經(jīng)過適當(dāng)退火處理的電極,其電位穩(wěn)定性會(huì)得到提高,因?yàn)閮?nèi)部應(yīng)力的消除和結(jié)晶結(jié)構(gòu)的改善有助于減少因結(jié)構(gòu)缺陷導(dǎo)致的電位波動(dòng)。同時(shí),良好的結(jié)合力可防止膜層在使用過程中脫落,延長(zhǎng)電極的使用壽命。2、表面修飾:通過對(duì)電極表面進(jìn)行修飾,如在表面涂覆一層保護(hù)膜,可防止電極表面與外界環(huán)境直接接觸,減少氧化、腐蝕等現(xiàn)象的發(fā)生。例如,在絲網(wǎng)印刷制備的 Ag/AgCl pH電極表面涂覆一層合適的聚合物薄膜,可提高電極對(duì)環(huán)境的耐受性,增強(qiáng)電位穩(wěn)定性,延長(zhǎng)使用壽命。這層保護(hù)膜還可起到離子選擇性透過的作用,進(jìn)一步優(yōu)化電極的性能。
特定氧化物對(duì)玻璃膜性質(zhì)及pH電極性能影響的量化研究——Li?O 的影響。1、對(duì)玻璃膜結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的影響:Li?O 的加入能夠打破玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中部分 Si - O 鍵,使玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變得相對(duì)疏松。這是因?yàn)?Li?離子半徑較小,電荷密度相對(duì)較高,能夠吸引玻璃網(wǎng)絡(luò)中橋氧離子的電子云,削弱 Si - O 鍵的強(qiáng)度。從量化角度來看,隨著 Li?O 含量的增加,玻璃的結(jié)構(gòu)參數(shù)如平均非橋氧數(shù)(NBO/T)會(huì)發(fā)生變化。例如,在一定基礎(chǔ)玻璃配方中,當(dāng) Li?O 含量從 x?% 增加到 x?% 時(shí),NBO/T 值可能從 y?增加到 y? 。2、對(duì)電極性能的影響:這種結(jié)構(gòu)變化會(huì)影響離子在玻璃膜中的傳輸。Li?離子在玻璃膜中具有較高的遷移率,能夠?yàn)?H?離子的傳輸提供更多的通道。研究表明,適量 Li?O 的添加可提高電極的響應(yīng)速度。在對(duì)某一 pH 范圍溶液進(jìn)行測(cè)量時(shí),未添加 Li?O 的電極響應(yīng)時(shí)間可能為 t?秒,而添加適量 Li?O 后,響應(yīng)時(shí)間可縮短至 t?秒(t? < t?)。同時(shí),Li?O 的添加還可能影響電極的選擇性。當(dāng)溶液中存在其他干擾離子時(shí),添加 Li?O 的電極對(duì) H?離子的選擇性系數(shù)可能會(huì)發(fā)生變化,例如從 K?增加到 K? ,表明其對(duì) H?離子的選擇性增強(qiáng)。環(huán)保水質(zhì)監(jiān)測(cè)pH 電極需具備抗氯性能。
碳納米材料與離子液體兩者協(xié)同作用提升 pH 電極性能的原理:1、增強(qiáng)電子傳輸與離子傳導(dǎo)協(xié)同效應(yīng):碳納米材料優(yōu)異的電學(xué)性能和離子液體高離子電導(dǎo)率相結(jié)合,可形成高效電子傳輸和離子傳導(dǎo)通道。在強(qiáng)酸強(qiáng)堿環(huán)境中,碳納米材料快速傳遞電子,離子液體加速離子傳輸,兩者協(xié)同作用,大幅度提高電極對(duì) H?或 OH?離子響應(yīng)速度和靈敏度,使測(cè)量更快速、準(zhǔn)確。。2、優(yōu)化表面性質(zhì)與相互作用協(xié)同效應(yīng):碳納米材料大比表面積提供大量活性位點(diǎn),離子液體與 H?或 OH?離子特定相互作用,兩者協(xié)同增強(qiáng)電極對(duì)目標(biāo)離子吸附和識(shí)別能力。同時(shí),離子液體在電極表面形成保護(hù)膜,與碳納米材料化學(xué)穩(wěn)定性協(xié)同,提高電極在強(qiáng)酸強(qiáng)堿環(huán)境中的穩(wěn)定性和抗干擾能力,提升 pH 測(cè)量綜合性能。玻璃膜pH 電極不可用于含氟溶液,避免腐蝕。什么樣pH電極客服電話
廢水處理系統(tǒng)依賴pH 電極控制中和反應(yīng),確保排放達(dá)標(biāo)。泰州pH電極使用方式
pH 電極玻璃膜的構(gòu)成原理,pH 電極玻璃膜通常由特殊組成的玻璃制成,其對(duì)氫離子具有選擇性響應(yīng)。當(dāng)玻璃膜與溶液接觸時(shí),在膜表面發(fā)生離子交換過程。玻璃膜內(nèi)含有可與溶液中氫離子進(jìn)行交換的離子位點(diǎn),如鈉離子等。當(dāng)膜浸入溶液中,溶液中的氫離子與玻璃膜表面的離子進(jìn)行交換,在膜表面形成一層水化凝膠層。在這一過程中,膜內(nèi)外的離子活度不同,從而產(chǎn)生膜電位。膜電位的形成可以用能斯特方程來描述,其表達(dá)式為:E=E0+nF2.303RTlogaH+,其中E為膜電位,E0為標(biāo)準(zhǔn)電極電位,R為氣體常數(shù),T為固定溫度,n為離子電荷數(shù),F(xiàn)為法拉第常數(shù),aH+為氫離子活度。這表明膜電位與溶液中氫離子活度的對(duì)數(shù)呈線性關(guān)系,通過測(cè)量膜電位就可以確定溶液的 pH 值。泰州pH電極使用方式