Analyysi yleisistä ongelmista, joita on kohdattu teollisten pH-mittarien elektrodien käytössä
Lämpötilan vaikutus lasielektrodiin
1. Ensisijaisen akun sähkömotorisen voiman ilmaisusta voidaan nähdä, että elektrodin potentiaali on verrannollinen liuoksen lämpötilaan. Elektrodin kalibroinnin lämpötila-alueella se voidaan yleensä kompensoida muuntimen takaisinkytkentäpiirissä lämpötilaelektrodin (pt100 tai pt1000) kautta.
2. Lasielektrodilla on korkea sisäinen vastus (teollisen lasielektrodin resistanssi on yleensä alle 500 MΩ), sen koko ei liity ainoastaan lasikalvon koostumukseen ja paksuuteen, vaan myös lämpötilaan (eksponentiaalinen suhde, joka kerta) lämpötila laskee 10 astetta C, vastusarvo noin kaksinkertaistui).
3. Korkea lämpötila edistää liukenevan osan liukenemista hydrataatiokerroksessa herkän lasikalvon pinnalla, mikä vaikuttaa elektrodin potentiaaliin ja aiheuttaa elektrodin ikääntymistä. Sen ikääntymissykli riippuu väliaineen koostumuksesta ja lämpötilasta. Samassa väliaineessa oletetaan, että aktiivisuussykli on 100 prosenttia 25 asteessa, 20 prosenttia 80 asteessa ja vain 5 prosenttia 120 asteessa.
Lämpötilan vaikutus vertailuelektrodiin
1. Jos ympäristön lämpötila on korkea, KCl-kiteytymistä tapahtuu usein virtaustyyppisen ladattavan vertailuelektrodin sisällä (täytetty kyllästetyllä KCl-liuoksella), mikä johtaa vertailuelektrodin epävakaaseen nesteliitospotentiaaliin; samaan aikaan kiteytyminen voi tukkia elektrodin pohjan keramiikkaa. Tulppa estää elektrolyytin vuotamisen mittausliuokseen ja tukkimasta sähköreittiä.
2. Calomel-elektrodit ovat herkkiä lämpötilan muutoksille, ja niitä tulee välttää väliaineissa, joissa on korkea lämpötila tai suuret lämpötilanvaihtelut, kun taas hopea-hopeakloridielektrodit voivat toimia paljon korkeammissa lämpötiloissa ja niillä on parempi stabiilisuus.
Mikroosmoottisen paineen vaikutus virtauksen vertailuelektrodiin
Vertailuelektrodin pohjassa oleva keraaminen pistoke tuottaa väliimpedanssin sähkötielle. Kun tämä impedanssi on suurempi kuin 0,1 MΩ, se aiheuttaa vertailuelektrodin potentiaalin epävakaan tai ajautumisen. Erittäin likainen materiaali saastuttaa elektrodin pinnan ja tukkii keraamisen pistokkeen. the
Virtausreferenssielektrodeissa sähkökanavien muodostuminen riippuu elektrodissa olevan elektrolyytin mikro-osmoottisesta paineesta, jolloin elektrolyytti pääsee tunkeutumaan mittausliuokseen. Kun väliaineen paine tai pitoisuus on korkea, rehydraatiokanava ei ole sileä tai siinä on ilmakuplia tms., se voi estää elektrolyytin ekstravasaatiota ja lisätä sähköpolun väliimpedanssia. Jos väliaine kääntyy elektrodiin, se saastuttaa suolasillan ja saattaa jopa kemiallisen reaktion elektrolyytin tai sisäisen elektrodin kanssa (esimerkiksi: AgCl plus sulfidi → Ag2S) myrkyttääkseen elektrodin.
Liuoksen pH:n vaikutus elektrodeihin
Lasielektrodilla ei ole hyvää lineaarista suhdetta pH2-pH9:n ulkopuolella, ja on helppo muodostaa suuri määrä hydroniumioneja H3 plus O vahvaan happamaan liuokseen, jolloin elektrodin pinnalle saapuvien H plus:iden määrä vähenee suhteellisesti. ja pH-arvo nousee. Na plus vahvassa emäksisessä väliaineessa osallistuu myös H plus:n vaihtoprosessiin liuoksessa ja H plus:n vaihtoprosessiin elektrodin hydraatiokerroksessa, mikä johtaa lasielektrodin potentiaalin kasvuun ja alhaiseen pH-arvoon.
Lisäksi vahvassa hapettavassa väliaineessa emäksisten aineiden (pääasiassa yksiarvoisten kationien) häviäminen herkässä lasikalvossa vahingoittaa hydraatiokerrosta ja aiheuttaa elektrodimyrkytyksen. Haponestoelektrodi voidaan valita, ja valmistusprosessissa käyttöön otetut erityiset tekniset toimenpiteet (erityisesti lisätty ionikaava) ovat parantaneet lasikalvon happamuutta estävää kykyä, ja samalla elektrodin nollapotentiaali vastaa pH-arvoon 0=2, jotta voidaan saavuttaa lineaarisuus happoalueella. Korjaus.
Herkkien lasikalvojen aktiivisuus
Kun lasielektrodissa olevan liuoksen pH-arvo on yhtä suuri kuin ulkoliuoksen pH-arvo, lasikalvon kahden puolen välisen potentiaalieron tulisi olla nolla, mutta itse asiassa on olemassa epäsymmetrinen potentiaali Ea ja sen koko liittyy lasin koostumukseen, paksuuteen ja valmistusolosuhteisiin. Kun lasielektrodi on upotettu tislattuun veteen tai happamaan liuokseen (0,1 N laimeaa suolahappoa) 24 tunniksi, lasikalvon pinnalle muodostuu hydraatiokerros, mikä vähentää huomattavasti Ea:ta, ja elektrodi on aktiivinen tila tällä hetkellä. Vastaavasti kun Ea on suuri, sitä kutsutaan elektrodin vanhenemiseksi. Jotta mittaus olisi tarkka, lasielektrodi tulee aktivoida ennen käyttöä, ja se on aktivoitava säännöllisesti käytön aikana.
