pH計電極知識
發(fā)布時間:2020-06-23來源:深圳市弘捷瑞科技有限公司
1、pH計電極是如何工作的?
一個典型的復合pH電極由兩個組合在一起的單獨電極組成,一個為pH感應電極,一個為pH參比電極。 用最簡單的術語來說,pH感應電極使用一個特殊的pH敏感玻璃薄膜。 H+離子滲透薄膜中產(chǎn)生電荷。 兩個電極之間的電勢為溶液中氫離子的測量值,即pH的測量值。
2、什么是pH感應電極?
對溶液中H+離子活度有響應,電極電位隨之而變化的電極稱為pH指示電極或pH感應電極。pH感應電極有氫電極、銻電極和玻璃電極等幾種,但最常用的是玻璃電極。玻璃電極是有玻璃支桿,以及由特殊成份組成的對氫離子敏感的玻璃膜組成。玻璃膜一般呈球泡狀,球泡內(nèi)充入內(nèi)參比溶液,插入內(nèi)參比電極(一般用銀/氯化銀電極),用電極帽封接引出電線,裝上插口,就成為一支pH感應電極。單獨一支pH感應電極是無法進行測量的,它必須和參比電極一起才能測量。
3、什么是參比電極?
對溶液中氫離子活度無響應,具有已知和恒定的電極電位的電極稱為參比電極。參比電極有硫酸亞汞電極、甘汞電極和銀/氯化銀電極等幾種。最常用的是甘汞電極和銀/氯化銀電極。參比電極在測量電池中的作用是提供并保持一個固定的參比電勢,因此對參比電極的要求是電勢穩(wěn)定、重現(xiàn),溫度系數(shù)小,有電流通過時極化電勢小。
4、什么是pH復合電極?
將pH玻璃電極和參比電極組合在一起的電極就稱為pH復合電極。外殼為塑料的就稱為塑殼pH復合電極。外殼為玻璃的就稱為玻璃pH復合電極。復合電極的最大優(yōu)點是合二為一,使用方便。pH復合電極的結構主要由電極球泡、玻璃支持桿、內(nèi)參比電極、內(nèi)參比溶液、外殼、外參比電極、外參比溶液、液接界、電極帽、電極導線、插口等組成?!?/p>
⑴電極球泡:它是由具有氫功能的鋰玻璃熔融吹制而成,呈球形,膜厚在0.1~0.2mm左右,電阻值<250兆歐(25℃)。
⑵玻璃支持管:是支持電極球泡的玻璃管體,由電絕緣性優(yōu)良的鉛玻璃制成,其膨脹系數(shù)應與電極球泡玻璃一致。
⑶內(nèi)參比電極:為銀/氯化銀電極,主要作用是引出電極電位,要求其電位穩(wěn)定,溫度系數(shù)小?!?/p>
⑷內(nèi)參比溶液:零電位為7pH的內(nèi)參比溶液,是中性磷酸鹽和氯化鉀的混合溶液,玻璃電極與參比電極構成電池建立零電位的pH值,主要取決于內(nèi)參比溶液的pH值及氯離子濃度。
⑸電極塑殼:電極塑殼是支持玻璃電極和液接界,盛放外參比溶液的殼體,由PPS塑壓成型。
⑹外參比電極:為銀/氯化銀電極,作用是提供與保持一個固定的參比電勢,要求電位穩(wěn)定,重現(xiàn)性好,溫度系數(shù)小。
⑺外參比溶液:為3.3mol/L的氯化鉀凝膠電解質(zhì),不易流失,無需添加。
⑻砂芯液接界:液接界是構通外參比溶液和被測溶液的連接部件,要求滲透量穩(wěn)定。
⑼電極導線:為低噪音金屬屏蔽線,內(nèi)芯與內(nèi)參比電極連接,屏蔽層與外參比電極連接。
5、一般pH計的電極能用多長時間?
這個問題是很多用戶經(jīng)常詢問的,但卻不是簡單幾個字能夠回答的。首先介紹國家標準(ZBN50003-88)對電極“壽命”的規(guī)定:“電極的保證期:從電極上所標注的制造日期起,在一年內(nèi)的存放期內(nèi)拆箱使用時,其性能應符合本標準的全部要求。在保證期內(nèi),如發(fā)現(xiàn)電極因制造廠的原因而不能正常工作時,制造廠應負責修理或退換’。這里講的很清楚,電極的質(zhì)量保證期限,以沒有經(jīng)過使用為前提,期限一年,因此很多人就籠統(tǒng)的講電極的壽命是一年,其實這是不對的。這里里面除了電極本身品質(zhì)以外還有一個使用和保養(yǎng)的問題。首先是使用介質(zhì),相同的電極會接觸不同的介質(zhì),有的介質(zhì)很干凈,如自來水,有的介質(zhì)是強酸強堿甚至高溫。第二是使用時間,有的是偶爾使用,有的是長期連續(xù)使用。第三是是否清洗保養(yǎng),因此這里面就會有很大的不一樣,一般來講,一支電極如果在很短的時間內(nèi)失效,就有可能是電極型號選擇不對或者使用者保養(yǎng)不當,這種情況生產(chǎn)廠是不負責退賠的。當然,如果電極雖經(jīng)使用,但外觀仍很好,并無不良使用的痕跡,就有可能是電極質(zhì)量原因,生產(chǎn)廠一般也會負責退賠的。至于有些電極號稱長壽命電極,其實也是有些問題的。一個維護良好的pH電極在一個常規(guī)的清潔應用中可以使用6個月到1年時間,使用條件差的工業(yè)pH電極時間可能更短一些。
6、pH電極如何清洗?
球泡和液接界污染后先用以下溶劑清洗,再用去離子水洗去溶劑,將電極浸入浸泡液中活化。
污染物清洗劑:
無機金屬氧化物 低于1mol/L稀酸
有機油脂類物 稀洗滌劑(弱酸性)
樹脂高分子物質(zhì) 稀酒精、丙酮、乙醚
蛋白質(zhì)血球沉淀物 酸性酶溶液(如食母生片)
顏料類物質(zhì) 稀漂白掖、過氧化氫
7、怎么正確使用pH計的復合電極?
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⑵電極從浸泡瓶中取出后,應在去離子水中晃動并甩干,不要用紙巾擦拭球泡,否則由于靜電感應電荷轉移到玻璃膜上,會延長電勢穩(wěn)定的時間,更好的方法是使用被測溶液沖洗電極。
⑶pH復合電極插入被測溶液后,要攪拌晃動幾下再靜止放置,這樣會加快電極的響應。尤其使用塑殼pH復合電極時,攪拌晃動要厲害一些,因為球泡和塑殼之間會有一個小小的空腔,電極浸入溶液后有時空腔中的氣體來不及排除會產(chǎn)生氣泡,使球泡或液接界與溶液接觸不良,因此必須用力攪拌晃動以排除氣泡。
⑷在粘稠性試樣中測試之后,電極必須用去離子水反復沖洗多次,以除去粘附在玻璃膜上的試樣。有時還需先用其他溶液洗去試樣,再用水洗去溶劑,浸入浸泡液中活化。
?、杀苊饨佑|強酸強堿或腐蝕性溶液,如果測試此類溶液,應盡量減少浸入時間,用后仔細清洗干凈。
?、时苊庠跓o水乙醇、濃硫酸等脫水性介質(zhì)中使用,它們會損壞球泡表面的水合凝膠溫度補償對ph計(酸度計)測量有哪些影響層。
?、怂軞H復合電極的外殼材料是PPS,如遇損壞電極外殼介質(zhì),此時應改用玻璃外殼的pH復合電極。
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