pH 電極電位與電壓的關(guān)系,,1,、測量原理:pH 電極產(chǎn)生的電位需要通過測量電路轉(zhuǎn)化為可讀取的電壓信號。通常將 pH 電極與參比電極組成測量電池,,參比電極提供一個穩(wěn)定的電位作為參考,pH 電極電位與參比電極電位的差值即為測量電池的電動勢(EMF),,該電動勢以電壓的形式表現(xiàn)出來,。一般 pH 計通過測量這個電壓,并依據(jù)能斯特方程將其換算為對應(yīng)的 pH 值并顯示,。2,、線性響應(yīng):在理想情況下,pH 電極電位與溶液 pH 值呈線性關(guān)系,,那么測量得到的電壓與 pH 值也呈線性關(guān)系,。例如,在 25℃時,,對于符合能斯特響應(yīng)的 pH 電極,,理論上 pH 值每變化 1 個單位,電極電位變化約 59.16mV,,即測量電壓也會相應(yīng)變化約 59.16mV,。然而,實際的 pH 電極可能會由于各種因素,,如電極老化,、溶液溫度變化等,導致其響應(yīng)偏離理想線性關(guān)系,,需要進行校準和修正,。pH 電極響應(yīng)時間>10 秒,需檢查電極膜是否干燥或污染嚴重。松江區(qū)pH電極服務(wù)熱線
氧化銥納米線固態(tài) pH 電極:以二氧化硅納米孔薄膜為模板,,采用電化學沉積 - 溶液刻蝕方法制備,。該電極具有較寬的 pH 響應(yīng)范圍(pH≈0 - 13)和超高的靈敏度(235.5 mV/pH,pH≈0 - 2.5,;90.1 mV/pH,,pH≈2.5 - 13),解決了傳統(tǒng)玻璃 pH 電極因酸差堿差無法測定較低 pH(pH<1)和較高 pH(pH>12)值的問題,,大幅提高了 pH 檢測靈敏度,。而且,該固態(tài)電極可在多種環(huán)境(水溶液,、有機溶劑,、皮膚等)中工作,突破了傳統(tǒng)玻璃電極受限于水溶液環(huán)境的局限,。例如,,利用其優(yōu)異的 pH 響應(yīng)特性,可將其集成于自主設(shè)計的無線,、可穿戴設(shè)備中,,實現(xiàn)運動過程中人皮膚表面 pH 值的動態(tài)、在線和實時檢測,。安徽pH電極五星服務(wù)pH 電極支持手動 / 自動校準模式,,適配實驗室精密標定與工業(yè)在線監(jiān)測。
基于 IGZO 的 pH 電極:In - Ga - Zn - O(IGZO)近年來被廣泛應(yīng)用于 TFT 基板以替代 α - Si,。在相關(guān)研究中,,將 70 nm 厚的 IGZO 層直接沉積在 P 型 Si 襯底上作為傳統(tǒng)擴展柵場效應(yīng)晶體管(EGFET)的擴展柵,用作 pH 傳感膜,。通過在不同溫度下進行沉積后退火(RTA)處理,,可改善 IGZO 層的 pH 傳感性能。例如,,在 N?氣氛中 700℃下進行 RTA 處理,,在 pH 2 - 10 的應(yīng)用范圍內(nèi),靈敏度可從 41.5 mV/pH 提高到 53.3 mV/pH ,。此外,,改變 RF 濺射過程中的 Ar/O? 比例也會影響電極性能,如在 Ar/O? 氣氛為 24/1 的條件下制備的 IGZO - EGFET 具有靈敏度(59.5 mV/pH)和線性度(99.7%),,且在 7 個月后仍能保持較高性能(靈敏度 51.4 mV/pH,線性度 92%),。
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。其表達式為:E=E0+nF2.303RTlogaH+,其中E為電極電位,,E0為標準電極電位,,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,,就可以計算出溶液的 pH 值。需要注意的是,,在實際測量中,,為了準確測量 pH 值,需要對電極進行校準,,以確定E0的值,,并考慮溫度等因素對測量結(jié)果的影響。土壤pH 電極需穿透表層腐殖質(zhì),,獲取深層數(shù)據(jù),。
影響 pH 電極玻璃膜的因素:1、溫度影響:溫度對玻璃膜的性能有較大影響,。一方面,,溫度變化會影響膜電位與氫離子活度之間的能斯特響應(yīng)關(guān)系。溫度升高,,離子運動速度加快,,膜電位對氫離子活度變化的響應(yīng)靈敏度提高,但同時也可能導致測量的穩(wěn)定性下降,。另一方面,,溫度變化還會影響玻璃膜的結(jié)構(gòu)和離子交換速率,進而影響測量的準確性,。因此,,在高精度的 pH 測量中,通常需要對溫度進行補償,以確保測量結(jié)果的準確性,。2,、溶液成分影響:溶液中的其他離子可能對玻璃膜的測量產(chǎn)生干擾。例如,,在高濃度的堿金屬離子存在時,,可能會發(fā)生離子交換競爭,導致玻璃膜對氫離子的選擇性降低,,從而引入測量誤差,。此外,溶液中的有機物,、膠體等物質(zhì)也可能吸附在玻璃膜表面,,影響離子交換過程和膜電位的形成,使測量結(jié)果不準確,。pH 電極玻璃膜厚度 50μm,,抗沖擊強度提升 20%,減少意外破損風險,。機械pH電極服務(wù)電話
電極參比系統(tǒng)污染會導致pH 電極讀數(shù)異常,。松江區(qū)pH電極服務(wù)熱線
氫離子中性載體電極:如設(shè)計合成的用于環(huán)境含氟廢水中 pH 值測定的(o - 羥基芐基)二正十二胺(Ⅱ)聚氯乙烯膜電極。其電位響應(yīng) pH 線性區(qū)間為 2.0 - 12.5,,能斯特響應(yīng)斜率為 56.9 ± 0.4mV/pH(25℃),。該電極具有內(nèi)阻低、響應(yīng)快,、電位選擇性高,、重現(xiàn)性好與穩(wěn)定性高的優(yōu)點,且不受氫氟酸侵蝕和不易破碎,,可很好地應(yīng)用于環(huán)境含氟廢水樣品的 pH 值測量,。pH 電極作為測量溶液中氫離子(H?)活性的關(guān)鍵工具,在眾多領(lǐng)域都發(fā)揮著不可或缺的作用,。pH 電極基于能斯特(Nernst)方程原理工作,。松江區(qū)pH電極服務(wù)熱線