銀 / 氯化銀對pH電極的應(yīng)用,銀 / 氯化銀電極在玻璃 pH 電極中作為參比電極,,為測量提供一個穩(wěn)定的電位參考點(diǎn),。它通過與內(nèi)部溶液中的氯離子(Cl?)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)來維持一個恒定的電位。具體的反應(yīng)過程為:Ag + Cl? ? AgCl + e?,,這個反應(yīng)的平衡電位是相對穩(wěn)定的,,不受待測溶液中 H?濃度的直接影響。銀 / 氯化銀電極通過導(dǎo)線與 pH 計(jì)相連,,將電極電位傳遞給 pH 計(jì)進(jìn)行測量,。其電位的穩(wěn)定性對于準(zhǔn)確測量玻璃泡膜兩側(cè)的電位差至關(guān)重要,因?yàn)橹挥袇⒈入姌O的電位穩(wěn)定,,才能保證測量得到的電位差準(zhǔn)確反映出溶液中 H?活度的變化,。銀 / 氯化銀電極的制備方法、結(jié)構(gòu)以及使用環(huán)境等因素都會影響其電位的穩(wěn)定性和使用壽命,。在制備過程中,,如果工藝控制不當(dāng),可能會導(dǎo)致電極表面的氯化銀涂層不均勻或存在缺陷,,從而影響電極的性能,;在使用過程中,如果長期暴露在高溫,、高濕度或含有腐蝕性物質(zhì)的環(huán)境中,,也可能會導(dǎo)致電極的老化和性能下降。pH 電極測量時需避免強(qiáng)電磁場干擾,。江蘇微基智慧耐腐蝕pH傳感器采購
玻璃 pH 電極作為一種廣泛應(yīng)用于化學(xué)分析,、生物醫(yī)學(xué)等眾多領(lǐng)域的重要電化學(xué)傳感器,其結(jié)構(gòu)組成對于理解其工作原理和性能表現(xiàn)至關(guān)重要,。玻璃 pH 電極主要由玻璃泡膜,、絕緣管體、內(nèi)部溶液和銀 / 氯化銀電極等部分組成,,以下將對其主要構(gòu)成部分——玻璃泡膜進(jìn)行說明:玻璃泡膜是玻璃 pH 電極的主要部件,,對溶液中氫離子(H?)具有選擇性響應(yīng),。其能夠產(chǎn)生膜電位,這是電極實(shí)現(xiàn)對 pH 值測量的關(guān)鍵,。當(dāng)玻璃泡膜與溶液接觸時,,膜表面的離子會與溶液中的離子發(fā)生交換作用。由于玻璃膜對 H?具有特殊的選擇性,,H?能夠在膜表面進(jìn)行擴(kuò)散和交換,,而其他離子的交換則相對困難。這種離子交換過程導(dǎo)致膜兩側(cè)形成電位差,,即膜電位,。膜電位的大小與溶液中 H?的活度有關(guān),通過能斯特方程可以建立起膜電位與 H?活度之間的定量關(guān)系,,從而實(shí)現(xiàn)對溶液 pH 值的測量,。不同組成和結(jié)構(gòu)的玻璃膜對 H?的選擇性、響應(yīng)速度,、穩(wěn)定性等性能會產(chǎn)生重要影響。例如,,在一些特殊的玻璃配方中,,通過添加特定的氧化物,可以調(diào)整玻璃膜的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu),,進(jìn)而改善電極的性能,,如提高對 H?的選擇性、降低對其他離子的干擾等,。浙江pH電極量大從優(yōu)pH 電極自動校準(zhǔn)需確保溶液攪拌均勻,,靜止?fàn)顟B(tài)易產(chǎn)生液接界誤差。
電極老化以及干擾離子對pH 電極電位電壓的影響,,1,、電極老化:隨著使用時間的增加,pH 電極的敏感膜會逐漸老化,,導(dǎo)致其對氫離子的響應(yīng)能力下降,,電位漂移等問題。例如,,玻璃電極的玻璃膜可能會被污染,、磨損,使得膜電位的產(chǎn)生和響應(yīng)變得不穩(wěn)定,,測量得到的電壓信號也不準(zhǔn)確,,從而影響 pH 值的測量精度。2,、干擾離子:溶液中某些干擾離子可能與 pH 電極發(fā)生反應(yīng)或影響氫離子在電極表面的交換過程,,進(jìn)而影響電極電位,。例如,在堿性溶液中,,鈉離子可能會與氫離子競爭在玻璃膜表面的交換位點(diǎn),,產(chǎn)生所謂的 “堿誤差”,使測量得到的 pH 值比實(shí)際值偏低,。
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(kuò)展柵場效應(yīng)晶體管(EGFET)的擴(kuò)展柵,,用作 pH 傳感膜,。通過在不同溫度下進(jìn)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(jìn)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%),。pH 電極在工業(yè)現(xiàn)場需加裝防護(hù)罩,,防止機(jī)械碰撞或物料沖擊。
pH 電極對溶液中 H?具有選擇性響應(yīng),,關(guān)鍵在于其敏感膜,。以常見的玻璃電極為例,敏感膜一般為特殊組成的玻璃薄膜,,底部約 0.05mm 厚,。這種玻璃膜內(nèi)部含有特定的離子交換位點(diǎn),通常是由硅氧四面體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的部分硅原子被其他金屬離子(如鈉離子)取代而形成,。這些離子交換位點(diǎn)是離子交換過程發(fā)生的基礎(chǔ),,溶液中的離子能夠與膜內(nèi)的離子在這些位點(diǎn)上進(jìn)行交換。離子交換的位點(diǎn)對不同離子具有不同的親和力,。對于 H?而言,,由于其半徑小、電荷密度高,,在一定條件下,,能夠與玻璃膜內(nèi)的離子進(jìn)行交換。例如,當(dāng)玻璃膜與含 H?的溶液接觸時,,溶液中的 H?傾向于與膜內(nèi)的鈉離子發(fā)生交換,,占據(jù)鈉離子在玻璃膜內(nèi)的位置。這種交換并非隨意進(jìn)行,,而是受到離子濃度,、離子電荷、離子水化半徑等多種因素的影響,。食品pH 電極需通過 IP67 防水認(rèn)證,,適應(yīng)潮濕環(huán)境。江蘇耐低溫pH傳感器品牌
pH 電極食品加工需用快拆式設(shè)計(jì),,滿足每日 CIP/SIP 清潔要求,。江蘇微基智慧耐腐蝕pH傳感器采購
電極偏移誤差和交叉敏感性對pH電極檢測的影響,1,、電極偏移誤差:實(shí)際使用的電極并非理想狀態(tài),,其真實(shí)輸出會偏離零 mV,這種偏差稱為電極偏移誤差,。它可能由電極制造工藝,、老化以及溶液中雜質(zhì)等多種因素引起。例如,,長時間使用后,,電極表面可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或吸附雜質(zhì),導(dǎo)致電極性能改變,,從而產(chǎn)生偏移誤差。為減小這種誤差,,需要定期對電極進(jìn)行校準(zhǔn),。2、交叉敏感性:如玻璃 pH 電極存在對其他陽離子的交叉敏感性,,這會干擾氫離子的準(zhǔn)確測量,。其他類型的電極也可能存在類似問題,如受到溶液中其他離子,、有機(jī)物或氣體的影響,,導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)確。解決交叉敏感性問題通常需要通過優(yōu)化電極材料,、設(shè)計(jì)特殊的電極結(jié)構(gòu)或采用化學(xué)預(yù)處理方法來降低干擾離子的影響,。江蘇微基智慧耐腐蝕pH傳感器采購