pH电极,又称pH探头、pH传感器(英文名:pH electrode或pH sensor),是通过测量电极电位表征水相溶液pH值的装置,主要原理基于能斯特方程,由测量电极与参比电极构成原电池系统 [3]。工业测量系统包含电极、变送器、护套及电缆组件,普遍应用于电镀、化工、制药等工业废水及纯水监测。通常有两种方法测量水相溶液中的pH值:比色法(pH试纸、比色皿)和电位法。其中只有电位法能够实现连续在线测量和过程监控、且可获得精确且结果可重复的pH值。pH电极测量的主要理论是能斯特方程。实验室 PH 电极通常采用玻璃材质敏感膜,适用于精度要求较高的液体检测。广州耐氢氟酸PH电极规格

pH计的参比电极电位稳定,那么在温度保持稳定的情况下,溶液和电极所组成的原电池的电位变化,只和玻璃电极的电位有关,而玻璃电极的电位取决于待测溶液的pH值,因此通过对电位的变化测量,就可以得出pH溶液的PH值。值得注意的是,对于pH复合电极,浸泡方法应将其置于含KCl的pH4缓冲溶液中,以避免长时间的浸泡使液接界电势的不稳定。选择合适的浸泡液对维持pH电极的良好性能至关重要,确保电极表面水合凝胶层与溶液充分响应;不当浸泡可使电极性能受损。玻璃PH电极工作原理PH电极的测量精度容易受到环境温度变化的影响而产生波动。

材料选择对性能的关键影响:1.响应时间:锂玻璃膜(<10秒)优于传统钠玻璃(30秒以上)。2.测量范围:特殊玻璃配方(如Al₂O₃掺杂)可将pH量程扩展至012。3.使用寿命:固态电解质微电极工作寿命可达2年以上,而液态内充液电极通常为612个月。4.抗干扰能力:ZrO₂改性玻璃可耐受10%氢氟酸腐蚀,适用于半导体行业。前沿材料发展趋势:1.纳米材料复合膜:石墨烯/玻璃复合膜提升导电性,灵敏度达0.001 pH单位。2.可穿戴柔性电极:采用PDMS基底与印刷Ag/AgCl电路,实现皮肤表面pH连续监测。3.生物兼容涂层:聚多巴胺修饰的微电极可减少细胞损伤,用于长期植入式监测。
电极的储存:电极应储存在富含离子的水性溶液中,以确保pH玻璃膜的敏感凝胶层充分水合,从而对样品pH值作出可靠响应。在短期储存时,如测量间隙或电极短暂不用,建议将其置于盛有电解液(例如3mol/L KCI)或pH4或pH7缓冲液的容器中。同时,需确保容器中的电解液液面低于电极内部的填充液液面。对于长期储存,应将电极套上装有与内部电解液相同的保湿帽,如pH4缓冲液或0.1mol/L HCI,并确保填充口密封,以减少电解液的蒸发和损耗,防止在电极和液络部处形成结晶。此外,应避免将电极干燥存放或置于蒸馏水中,因为这可能会损害pH玻璃敏感膜,缩短电极寿命。带有温度补偿功能的 PH 电极能自动校正温度对 pH 测量的影响。

pH电极的保养与维护:1、PH电极平时不使用,可以浸泡在3mol/l的kcl溶液或饱和kcl溶液中,严格禁止将电极浸泡在蒸馏水,去离水或自来水等离子含量极少的液体中。2、如果PH电极长期干放而暴露在空气中,在重新使用之前,请先将电极浸泡在3mol/l的kcl溶液或饱和kcl溶液中2~3天,使电极恢复活性,如果有条件,请先将电极浸泡在9895电极再生液中1分钟左右,然后再用蒸馏水洗干净,浸泡在3mol/l的kcl或饱和kcl溶液中至少1天才能使用。3、如果你知道用何种物质可以将污染电极的物质溶解,你就用何种物质清洗。长时间暴露在极端pH值的溶液中会缩短PH电极的使用寿命。玻璃PH电极工作原理
PH电极在高温环境下使用时,需要选择耐高温的特殊型号。广州耐氢氟酸PH电极规格
膜电位理论:用离子选择性电极测定有关离子,一般都是基于内部溶液与外部溶液之间产生的电位差,即所谓膜电位。膜电位的产生是由于溶液中的离子与电极膜上的离子发生了交换作用的结果。以玻璃电极为例来说明。玻璃电极在使用前要在纯水中浸泡,离子交换理论认为,当玻璃电极浸入水溶液中时,玻璃表面会吸水而使玻璃溶胀,在它的表面形成溶胀的硅酸层(水化层),这种水化层的是逐渐形成的,只有当玻璃膜浸泡24小时以上后,才能完全形成并趋于稳定。其厚度很薄(约为玻璃膜厚度的1/1000)。同样,膜内表面与内参比溶液接触,亦已形成水化层。在水化层形成的过程中,伴随着水溶液中H+与玻璃种Na+的交换作用(Ca2+结合牢固不易交换)。广州耐氢氟酸PH电极规格
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