在造紙工業(yè)(紙漿蒸煮過程中堿液 pH 值控制)、印染行業(yè)(織物堿洗工序中 pH 值監(jiān)測(cè))以及廢水處理(堿性廢水處理過程的 pH 值調(diào)節(jié))等領(lǐng)域,都需要準(zhǔn)確測(cè)量強(qiáng)堿溶液的 pH 值,以保證生產(chǎn)工藝的順利進(jìn)行和廢水達(dá)標(biāo)排放。針對(duì)強(qiáng)堿環(huán)境,需要使用耐堿性能好的 pH 電極。這類電極通常采用特殊配方的玻璃膜,降低對(duì)氫氧根離子的響應(yīng),同時(shí)優(yōu)化參比系統(tǒng)的設(shè)計(jì),提高其在強(qiáng)堿環(huán)境下的穩(wěn)定性。例如,一些電極采用凝膠狀的參比電解質(zhì),減少液接界堵塞的風(fēng)險(xiǎn);還有些電極使用聚合物膜代替?zhèn)鹘y(tǒng)玻璃膜,增強(qiáng)對(duì)強(qiáng)堿的耐受性。pH 電極科研論文需注明電極型號(hào)及校準(zhǔn)方法,保障實(shí)驗(yàn)可重復(fù)性。耐低溫pH電極廠家
pH電極中固體接觸式玻璃膜測(cè)量準(zhǔn)確性說明,傳統(tǒng) pH 玻璃電極存在易破損等缺點(diǎn),固體接觸式 pH 電極應(yīng)運(yùn)而生。它采用 H?選擇性離子載體基聚合物膜沉積在導(dǎo)電聚合物(如 PEDOT - C??)上作為換能層,恢復(fù)了測(cè)量系統(tǒng)的對(duì)稱性。在復(fù)雜混合溶液中,固體接觸式玻璃膜相對(duì)傳統(tǒng)玻璃膜具有更好的機(jī)械穩(wěn)定性,減少了因破損導(dǎo)致的測(cè)量誤差。然而,其在面對(duì)復(fù)雜溶液中的離子和物質(zhì)時(shí),仍可能受到電化學(xué)不對(duì)稱性的影響。盡管通過特殊設(shè)計(jì)可以將零點(diǎn)調(diào)整到常規(guī)的 pH 7.0,但在實(shí)際復(fù)雜混合溶液中,由于溶液成分的復(fù)雜性,其測(cè)量準(zhǔn)確性仍可能受到干擾,如溶液中的強(qiáng)氧化劑或還原劑可能影響導(dǎo)電聚合物的性能,進(jìn)而影響膜電位的測(cè)量。測(cè)量pH電極一般多少錢實(shí)驗(yàn)室pH 電極需定期進(jìn)行期間核查。
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(chǎng)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(huì)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(gè)月后仍能保持較高性能(靈敏度 51.4 mV/pH,線性度 92%)。
La?O?對(duì)玻璃膜性質(zhì)及pH電極性能影響的量化研究,1、對(duì)玻璃膜結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的影響:La?O?是一種網(wǎng)絡(luò)修飾體,其加入玻璃膜中,La3?離子會(huì)占據(jù)玻璃網(wǎng)絡(luò)中的空隙位置。由于 La3?離子半徑較大,電荷較高,會(huì)對(duì)周圍的玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的靜電場(chǎng)作用,使玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變得更加緊密。通過 XRD(X 射線衍射)分析等手段可以量化其對(duì)玻璃結(jié)構(gòu)的影響,如玻璃的晶相結(jié)構(gòu)可能會(huì)隨著 La?O?含量的變化而發(fā)生改變,晶相的相對(duì)含量會(huì)從 z?% 變化到 z?% 。2、對(duì)電極性能的影響:這種結(jié)構(gòu)變化對(duì)電極性能產(chǎn)生多方面影響。一方面,由于玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)緊密,離子傳輸通道相對(duì)變窄,可能會(huì)降低離子的擴(kuò)散速率,從而使電極的響應(yīng)時(shí)間有所延長(zhǎng)。例如,在相同測(cè)量條件下,未添加 La?O?的電極響應(yīng)時(shí)間為 t?秒,添加一定量 La?O?后,響應(yīng)時(shí)間變?yōu)?t?秒(t? > t?)。另一方面,La?O?的添加能夠提高玻璃膜的化學(xué)穩(wěn)定性。在酸堿侵蝕實(shí)驗(yàn)中,添加 La?O?的玻璃膜在相同時(shí)間內(nèi)的質(zhì)量損失率可能從 m?% 降低到 m?% ,表明其抵抗酸堿侵蝕的能力增強(qiáng),進(jìn)而提高了電極的使用壽命。pH 電極測(cè)凝膠樣品需緩慢插入,快速操作易導(dǎo)致膜層斷裂。
pH 電極對(duì)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(duì)不同離子具有不同的親和力。對(duì)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(shí),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。pH 電極零點(diǎn)溫度系數(shù)≤0.005pH/℃,溫度波動(dòng)對(duì)基準(zhǔn)值影響微乎其微。石油化工用pH傳感器供應(yīng)商推薦
pH 電極測(cè)鋰電池電解液需無水環(huán)境,水分殘留會(huì)腐蝕電極內(nèi)部。耐低溫pH電極廠家
醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)中針對(duì)強(qiáng)酸強(qiáng)堿環(huán)境下 pH 電極測(cè)量準(zhǔn)確性要求,1、測(cè)量準(zhǔn)確性要求:要求較高的準(zhǔn)確性,誤差通常需控制在 ±0.1 - ±0.05 范圍內(nèi)。例如在制藥過程中,藥物的穩(wěn)定性、活性及安全性與溶液的 pH 值緊密相關(guān)。2、原因:藥物的療效和安全性是首要考慮因素,pH 值的偏差可能導(dǎo)致藥物分子結(jié)構(gòu)改變,影響藥物的活性和穩(wěn)定性,甚至產(chǎn)生毒副作用。在一些生物制藥過程中,強(qiáng)酸強(qiáng)堿環(huán)境下的 pH 值準(zhǔn)確測(cè)量對(duì)于保證生物活性物質(zhì)的活性至關(guān)重要,直接關(guān)系到藥品的質(zhì)量和患者的健康。耐低溫pH電極廠家