Miksi pH-mittarit käyttävät metallisia antimonielektrodeja? Mitkä ovat edut?
Antimonielektrodi on hapettumista vähentävä elektrodi. Kun metalliantimonin pinta joutuu kosketuksiin mitatun liuoksen kanssa, pinta hapettuu muodostaen Sb2O3:a. Potentiaaliero metalliantimonin ja oksidin välillä riippuu Sb2O3:n pitoisuudesta ja Sb2O3:n pitoisuus on suhteessa vetyionien pitoisuuteen liuoksessa. Siksi liuoksen pH-arvo voidaan mitata mittaamalla antimonin ja antimonitrioksidin välinen potentiaaliero. Liuoksen pH-arvon jatkuvan mittauksen varmistamiseksi metalliantimonielektrodin pinnalla oleva lika ja oksidi, jotka ovat kosketuksissa mitatun liuoksen kanssa, tulee puhdistaa milloin tahansa, jotta metalli-antimonielektrodin tuore pinta pysyy kosketuksessa mitattu liuos, jolloin muodostuu uusi kerros Sb2O3 ohutta pintaa. Tämä toistetaan. Toistuvat tällaiset toiminnot voivat säilyttää liuoksen pH-arvon mittaustarkkuuden.
Antimonielektrodien etuja ovat yksinkertainen valmistus, nopea vaste ja helppokäyttöinen online-mittaus teollisilla pH-mittareilla. Niitä voidaan käyttää liuoksiin, jotka sisältävät syanidia, sulfideja, pelkistäviä sokereita, alkaloideja ja vesipitoista alkoholia; Haittapuolena on, että metallisen antimonielektrodin mittaustarkkuus ei ole korkea. Kun pH on välillä 2-7, sen lineaarisuus on ± 0. 01 pH:n sisällä, jos pH=7-12, poikkeama saavuttaa arvon 0. 4-0. 5 pH. Metalliantimonielektrodin pH-arvon mV kaltevuus vaihtelee alkalisissa liuoksissa, mikä osoittaa lineaarista eroa muuntokertoimessa. pH-mV-konversiolämpötilakerroin ei ole vakio ja sillä on epälineaarinen suhde. Taulukossa 1-1 esitetään metalliantimonielektrodin pH-mV-konversioominaisuudet kolmessa standardipuskuriliuoksessa ja sen suhde liuoksen lämpötilaan (tämä tietoalue on lueteltu pääasiassa öljykenttien jätevedelle).
Alkalisissa liuoksissa on merkittävä mittausvirhe ja mittausvirhe kasvaa lämpötilan noustessa. Tutkimukset ovat osoittaneet, että tämä johtuu pääasiassa lämpötilan merkittävästä vaikutuksesta Sb2O3:n potentiaaliin, ja vaikutuksen aste vaihtelee eri lämpötiloissa. Siksi ei ole tarpeen vain kompensoida lämpötilaa, vaan myös lämpötilan muutoskerrointa. Metallisen antimonisähkön voimakkaan lämpötilavaikutuksen ja kiinteän teoreettisen kaavan puutteen vuoksi tietokoneita käytettäessä tietojenkäsittelyyn pyritään heijastamaan todellista arvoa tarkasti eri kompensointimenetelmin. Nernst-kaavaa käyttäen yhdistettynä lämpötilakompensointiin laskettaessa liuoksen pH-arvo saadaan helposti selville.
