選擇適合特定測量環(huán)境的 pH 電極,先看被測介質(zhì)的化學(xué)性質(zhì):防腐蝕是前提。介質(zhì)的化學(xué)特性直接決定電極材質(zhì)的耐受性,是選擇電極的首要依據(jù)。若測量強酸性介質(zhì)(pH<1),需注意酸誤差、玻璃膜腐蝕和參比液酸化問題。此時敏感膜應(yīng)選擇低堿高硅玻璃(Na?O含量<1%)或陶瓷膜,參比系統(tǒng)則采用雙鹽橋設(shè)計,并搭配耐酸電解液(如1mol/LHCl)。對于強堿性介質(zhì)(pH>12),堿誤差(測量值偏低)和玻璃膜溶脹是主要風(fēng)險。敏感膜應(yīng)選低鈉玻璃以減少Na?干擾,參比隔膜則用大孔徑陶瓷,防止OH?堵塞。當(dāng)介質(zhì)含氟化物(如HF)時,普通玻璃膜會被溶解(因SiO?與HF反應(yīng)),需禁用普通玻璃膜,改用氧化鋯陶瓷膜或全氟聚合物膜;若為離線場景,可添加硼酸抑制游離F?。含硫化物或重金屬的介質(zhì),可能導(dǎo)致參比電極中毒(如Ag/AgCl與S2?生成Ag?S)。此時參比系統(tǒng)需用雙鹽橋加KNO?外鹽橋,隔離Ag?與S2?;或在特定場景下選擇非銀系參比(如Hg/HgO)。涉及有機(jī)溶劑(如乙醇)時,玻璃膜易脫水、參比液易流失,應(yīng)選擇耐溶劑電極:敏感膜用抗溶脹玻璃,參比液用凝膠型(如KCl-瓊脂)或固體聚合物電解質(zhì)。pH 電極鍍金觸點工藝,信號傳輸損耗<0.1%,數(shù)據(jù)真實無偏差。高精度pH傳感器供應(yīng)
選擇質(zhì)量可靠、性能穩(wěn)定的 pH 電極,并定期對電極進(jìn)行清洗、活化和校準(zhǔn)。避免電極長時間使用導(dǎo)致性能下降,影響測量準(zhǔn)確性。例如,玻璃電極使用一段時間后,其敏感膜可能會被污染,需用特定的清洗液進(jìn)行清洗,恢復(fù)其對 H?的響應(yīng)性能。使用高精度的電位測量儀器,并確保儀器在實驗過程中穩(wěn)定運行。定期對儀器進(jìn)行校準(zhǔn)和維護(hù),檢查儀器的各項參數(shù)是否正常。如發(fā)現(xiàn)儀器出現(xiàn)故障或測量誤差較大,及時進(jìn)行維修或更換。嚴(yán)格控制實驗溫度、濕度等環(huán)境條件,避免環(huán)境因素對測量結(jié)果產(chǎn)生影響。在溫度變化較大的環(huán)境中,使用恒溫設(shè)備保持溶液溫度恒定;在濕度較高的環(huán)境中,采取防潮措施,防止儀器受潮損壞。準(zhǔn)確配制不同 pH 值的溶液,使用高精度的天平、移液器等儀器進(jìn)行操作。配制好的溶液應(yīng)妥善保存,避免受到污染或發(fā)生化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致 pH 值變化。同時,在測量過程中,注意溶液的攪拌方式和程度,避免因攪拌不均勻?qū)е聹y量誤差。
工業(yè)氟化工生產(chǎn)中,氟離子電極用于在線監(jiān)測反應(yīng)液濃度(如氫氟酸生產(chǎn)),其耐腐蝕性設(shè)計(PPS 外殼 + 全氟密封)可耐受 10% HF 溶液。通過與自動加藥系統(tǒng)聯(lián)動,當(dāng) F?濃度偏離設(shè)定值(如 5%)時,系統(tǒng)自動調(diào)節(jié),使產(chǎn)品合格率從 92% 提升至 99%,減少原料浪費。氟離子電極與 pH 電極同屬離子選擇電極,但原理有別:前者基于 F?與膜的特異性替換,后者依賴 H?對玻璃膜的影響。兩者可聯(lián)用檢測復(fù)雜體系,如在電鍍液中,同步監(jiān)測 F?(蝕刻劑)和 pH,確保蝕刻速率穩(wěn)定,某電子廠應(yīng)用后產(chǎn)品不良率下降 30%。pH 電極食品級硅膠密封圈,無析出物污染風(fēng)險,適配飲料 / 乳制品檢測。
pH電極的結(jié)構(gòu)設(shè)計與材料選擇是決定其耐受性的主要因素,兩者共同作用于電極在復(fù)雜環(huán)境中抵抗化學(xué)腐蝕、物理磨損及極端條件侵蝕的能力。敏感玻璃膜作為電極感知pH值的主要部件,其材料成分直接影響抗腐蝕性能。常規(guī)敏感膜多采用鋰玻璃,含鋰氧化物可增強膜的離子導(dǎo)電性,但在強堿性環(huán)境(pH>13)中,高濃度的OH?會與玻璃中的硅酸鹽成分反應(yīng),逐漸溶解膜結(jié)構(gòu),導(dǎo)致響應(yīng)靈敏度下降;而針對強堿環(huán)境設(shè)計的低鈉玻璃膜,通過降低鈉離子含量減少“鈉誤差”,同時其致密的分子結(jié)構(gòu)能延緩OH?的侵蝕,能夠提升耐堿性。若介質(zhì)中含氟化物,普通玻璃膜會因氟離子與硅形成氟化硅而快速損壞,此時采用摻雜鋯或鋁的特殊玻璃膜,可通過穩(wěn)定的化學(xué)鍵抵抗氟腐蝕。此外,膜的厚度與表面處理也有關(guān)聯(lián):過薄的膜雖響應(yīng)更快,但抗物理磨損能力弱,而表面經(jīng)強化處理的膜(如鍍膜工藝)能減少顆粒物的摩擦損傷。pH 電極電纜接口需保持干燥,受潮易引發(fā)信號傳輸故障。山東pH傳感器批發(fā)
pH 電極可替換電極頭設(shè)計需注意密封圈安裝,防止液體滲入內(nèi)部。高精度pH傳感器供應(yīng)
液接界是pH電極電解液與被測介質(zhì)的“離子通道”(如陶瓷、聚四氟乙烯材質(zhì)),其功能是通過K?、Cl?等離子遷移形成穩(wěn)定液接電位。壓力對其的影響表現(xiàn)為:孔隙物理壓縮:常規(guī)陶瓷液接界的孔徑約2-5μm,當(dāng)壓力升高1MPa時,孔徑會被壓縮至1.5-4μm(壓力越高,壓縮越明顯)。孔隙縮小會降低離子遷移速率——壓力每升高1MPa,液接界的離子傳導(dǎo)效率下降5-10%,導(dǎo)致液接電位穩(wěn)定性變差(如在3MPa下,液接電位波動從±1mV增至±5mV,對應(yīng)pH波動±0.017至±0.085)。高壓下的“堵塞風(fēng)險”:若被測介質(zhì)含顆粒物(如泥漿、懸浮液),高壓會將顆粒物“壓入”液接界孔隙(類似“高壓過濾”)。例如在2MPa壓力下,直徑1μm的顆粒物可能嵌入陶瓷孔隙,導(dǎo)致液接界完全堵塞,此時測量電路會因“斷路”顯示錯誤值(如固定在pH=14或pH=0)。高精度pH傳感器供應(yīng)