pH 電極玻璃膜的構(gòu)成原理,pH 電極玻璃膜通常由特殊組成的玻璃制成,其對氫離子具有選擇性響應(yīng)。當(dāng)玻璃膜與溶液接觸時,在膜表面發(fā)生離子交換過程。玻璃膜內(nèi)含有可與溶液中氫離子進(jìn)行交換的離子位點,如鈉離子等。當(dāng)膜浸入溶液中,溶液中的氫離子與玻璃膜表面的離子進(jìn)行交換,在膜表面形成一層水化凝膠層。在這一過程中,膜內(nèi)外的離子活度不同,從而產(chǎn)生膜電位。膜電位的形成可以用能斯特方程來描述,其表達(dá)式為:E=E0+nF2.303RTlogaH+,其中E為膜電位,E0為標(biāo)準(zhǔn)電極電位,R為氣體常數(shù),T為固定溫度,n為離子電荷數(shù),F(xiàn)為法拉第常數(shù),aH+為氫離子活度。這表明膜電位與溶液中氫離子活度的對數(shù)呈線性關(guān)系,通過測量膜電位就可以確定溶液的 pH 值。pH 電極測量后需用去離子水沖洗,粘稠樣品需用乙醇或稀酸輔助清潔。微基智慧生物合成學(xué)用pH傳感器報價
pH 電極玻璃膜的不同種類,1、普通 pH 玻璃電極膜:這是最常見的類型,適用于一般水溶液體系的 pH 測量。其玻璃膜成分通常基于傳統(tǒng)的硅硼酸鹽玻璃,具有較好的氫離子選擇性和響應(yīng)特性,能夠在較寬的 pH 范圍內(nèi)準(zhǔn)確測量,一般為 pH 1 - 9。2、特殊用途玻璃電極膜:(1)抗高堿玻璃電極膜:針對高堿性溶液的測量需求設(shè)計。在高堿溶液中,普通玻璃膜會受到堿金屬離子的干擾,導(dǎo)致測量誤差增大。抗高堿玻璃電極膜通過調(diào)整玻璃成分,如增加鋰等元素的含量,提高對氫離子的選擇性,降低堿金屬離子的影響,從而能夠在高 pH 值(如 pH 10 以上)的溶液中準(zhǔn)確測量 pH 值。(2)耐氫氟酸玻璃電極膜:氫氟酸具有強(qiáng)腐蝕性,普通玻璃膜會被其腐蝕而無法使用。耐氫氟酸玻璃電極膜采用特殊的玻璃配方,如含有特殊的氟化物成分,能夠抵抗氫氟酸的腐蝕,適用于含氫氟酸溶液的 pH 測量。(2)低溫玻璃電極膜:在低溫環(huán)境下,普通玻璃膜的響應(yīng)速度會變慢,影響測量的準(zhǔn)確性和及時性。低溫玻璃電極膜通過優(yōu)化玻璃成分,降低玻璃的熔點和粘度,使得在低溫下仍能保持較好的離子交換性能和響應(yīng)速度,適用于低溫體系(如冷凍溶液、極地水樣等)的 pH 測量。杭州高耐受性pH傳感器pH 電極采用雙鹽橋結(jié)構(gòu),減少液接電位干擾,數(shù)據(jù)純凈度提升 30%。
電量型鉑電極也是pH電極的主要種類之一,以下圍繞電量型鉑電極的優(yōu)勢展開述說。1、響應(yīng)速度快:在堿性溶液中,電量型鉑電極對 pH 值變化的響應(yīng)呈線性變化規(guī)律,且響應(yīng)時間小于 100ms,能夠快速捕捉 pH 值的瞬間變化。在研究電極反應(yīng)或有中間體生成的反應(yīng)機(jī)理時,可實時監(jiān)測反應(yīng)過程中 pH 值的暫態(tài)變化,為研究反應(yīng)動力學(xué)提供重要數(shù)據(jù)支持。2、精度較高:在堿性溶液中測量 pH 值時,精度小于 0.2 個 pH 值,能滿足一些對測量精度要求較高且溶液體系為堿性的特定場景。在某些堿性的藥物研發(fā)過程中對反應(yīng)體系 pH 值的精確測量,電量型鉑電極可發(fā)揮重要作用。3、可檢測暫態(tài)變化:該電極獨特的優(yōu)勢在于能夠檢測反應(yīng)過程中 pH 值的暫態(tài)變化,這是玻璃 pH 電極難以做到的。在掃描電化學(xué)顯微鏡(SECM)探針 - 基底伏安模式研究氫氧化鎳的充放電過程中,電量型鉑電極可有效驗證其有效性,為研究此類快速變化的電化學(xué)過程提供了有力工具。
除了玻璃電極敏感膜,還有其他類型的敏感膜用于 pH 測量。例如,在一些新型的 pH 傳感器中,采用液態(tài)金屬(如共晶 GaInSn)的氧化膜作為敏感膜。在這種情況下,敏感膜由超薄膜(1 - 3nm)的 Ga?O?構(gòu)成,其表面同樣存在能夠與溶液中離子進(jìn)行交換的位點。與玻璃膜不同的是,這里的離子交換過程涉及到鎵酸鹽和雙鎵酸鹽離子的形成,并且呈現(xiàn)出超能斯特 pH 敏感性,這與玻璃膜基于傳統(tǒng)能斯特響應(yīng)的離子交換機(jī)制有所差異。pH 電極是一種用于測量溶液酸堿度的重要分析工具,其電位形成機(jī)制中的離子交換過程是理解 pH 測量原理的關(guān)鍵。pH 電極搭配自動進(jìn)樣器時,需設(shè)置清洗間隔避免樣品交叉污染。
在實際應(yīng)用中,應(yīng)根據(jù)復(fù)雜混合溶液的具體成分和性質(zhì)選擇合適的 pH 電極玻璃膜。對于含有高濃度電解質(zhì)和少量有機(jī)物的溶液,可以優(yōu)先考慮特殊材質(zhì)玻璃膜中針對離子干擾優(yōu)化的類型;對于可能存在機(jī)械沖擊的環(huán)境,如工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場,固體接觸式玻璃膜具有一定優(yōu)勢,但需注意其對特殊成分溶液的適應(yīng)性。在進(jìn)行測量時,要嚴(yán)格控制測量環(huán)境條件,如保持恒溫、穩(wěn)定的攪拌速度等,以提高測量準(zhǔn)確性。同時,定期對 pH 電極玻璃膜進(jìn)行校準(zhǔn)和維護(hù),及時更換受污染或老化的電極,確保測量結(jié)果的可靠性。pH 電極高溫型可耐 150℃,蒸汽滅菌場景下持續(xù)穩(wěn)定工作。pH電極收購價格
pH 電極未開封時存儲溫度 0-40℃,超出范圍會加速電解液變質(zhì)。微基智慧生物合成學(xué)用pH傳感器報價
玻璃 pH 電極作為一種廣泛應(yīng)用于化學(xué)分析、生物醫(yī)學(xué)等眾多領(lǐng)域的重要電化學(xué)傳感器,其結(jié)構(gòu)組成對于理解其工作原理和性能表現(xiàn)至關(guān)重要。玻璃 pH 電極主要由玻璃泡膜、絕緣管體、內(nèi)部溶液和銀 / 氯化銀電極等部分組成,以下將對其主要構(gòu)成部分——玻璃泡膜進(jìn)行說明:玻璃泡膜是玻璃 pH 電極的主要部件,對溶液中氫離子(H?)具有選擇性響應(yīng)。其能夠產(chǎn)生膜電位,這是電極實現(xiàn)對 pH 值測量的關(guān)鍵。當(dāng)玻璃泡膜與溶液接觸時,膜表面的離子會與溶液中的離子發(fā)生交換作用。由于玻璃膜對 H?具有特殊的選擇性,H?能夠在膜表面進(jìn)行擴(kuò)散和交換,而其他離子的交換則相對困難。這種離子交換過程導(dǎo)致膜兩側(cè)形成電位差,即膜電位。膜電位的大小與溶液中 H?的活度有關(guān),通過能斯特方程可以建立起膜電位與 H?活度之間的定量關(guān)系,從而實現(xiàn)對溶液 pH 值的測量。不同組成和結(jié)構(gòu)的玻璃膜對 H?的選擇性、響應(yīng)速度、穩(wěn)定性等性能會產(chǎn)生重要影響。例如,在一些特殊的玻璃配方中,通過添加特定的氧化物,可以調(diào)整玻璃膜的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu),進(jìn)而改善電極的性能,如提高對 H?的選擇性、降低對其他離子的干擾等。微基智慧生物合成學(xué)用pH傳感器報價