在造纸工业(纸浆蒸煮过程中碱液 pH 值控制)、印染行业(织物碱洗工序中 pH 值监测)以及废水处理(碱性废水处理过程的 pH 值调节)等领域,都需要准确测量强碱溶液的 pH 值,以保证生产工艺的顺利进行和废水达标排放。针对强碱环境,需要使用耐碱性能好的 pH 电极。这类电极通常采用特殊配方的玻璃膜,降低对氢氧根离子的响应,同时优化参比系统的设计,提高其在强碱环境下的稳定性。例如,一些电极采用凝胶状的参比电解质,减少液接界堵塞的风险;还有些电极使用聚合物膜代替传统玻璃膜,增强对强碱的耐受性。pH 电极使用后若发现读数缓慢,需检查液接界是否被颗粒堵塞。上海光伏行业用pH传感器

玻璃pH电极内部溶液说明:内部溶液填充在玻璃泡膜和绝缘管体所围成的空间内,其主要作用是为银 / 氯化银电极提供稳定的离子环境,并与玻璃泡膜内表面进行离子交换。内部溶液通常含有一定浓度的电解质,如氯化钾(KCl)溶液等。这些电解质在溶液中会电离出离子,使得内部溶液具有良好的导电性,从而保证电极内部的电化学反应能够顺利进行。同时,内部溶液中的离子会与玻璃泡膜内表面进行离子交换,维持膜电位的稳定。内部溶液的浓度、组成和温度等因素都会对电极的性能产生影响。如果内部溶液的浓度发生变化,可能会导致离子交换平衡的改变,进而影响膜电位的稳定性和测量的准确性;温度的变化也会影响离子的活度和电极的内阻,从而对测量结果产生影响。因此,在使用玻璃 pH 电极时,需要注意保持内部溶液的稳定性,避免其受到外界因素的干扰。上海光伏行业用pH传感器pH 电极测胶体样品时,建议选用大孔径液接界防止堵塞。

pH 电极玻璃膜的构成原理,pH 电极玻璃膜通常由特殊组成的玻璃制成,其对氢离子具有选择性响应。当玻璃膜与溶液接触时,在膜表面发生离子交换过程。玻璃膜内含有可与溶液中氢离子进行交换的离子位点,如钠离子等。当膜浸入溶液中,溶液中的氢离子与玻璃膜表面的离子进行交换,在膜表面形成一层水化凝胶层。在这一过程中,膜内外的离子活度不同,从而产生膜电位。膜电位的形成可以用能斯特方程来描述,其表达式为:E=E0+nF2.303RTlogaH+,其中E为膜电位,E0为标准电极电位,R为气体常数,T为固定温度,n为离子电荷数,F为法拉第常数,aH+为氢离子活度。这表明膜电位与溶液中氢离子活度的对数呈线性关系,通过测量膜电位就可以确定溶液的 pH 值。
特定氧化物对玻璃膜性质及pH电极性能影响的量化研究——Li₂O 的影响。1、对玻璃膜结构与性质的影响:Li₂O 的加入能够打破玻璃网络结构中部分 Si - O 键,使玻璃网络结构变得相对疏松。这是因为 Li⁺离子半径较小,电荷密度相对较高,能够吸引玻璃网络中桥氧离子的电子云,削弱 Si - O 键的强度。从量化角度来看,随着 Li₂O 含量的增加,玻璃的结构参数如平均非桥氧数(NBO/T)会发生变化。例如,在一定基础玻璃配方中,当 Li₂O 含量从 x₁% 增加到 x₂% 时,NBO/T 值可能从 y₁增加到 y₂ 。2、对电极性能的影响:这种结构变化会影响离子在玻璃膜中的传输。Li⁺离子在玻璃膜中具有较高的迁移率,能够为 H⁺离子的传输提供更多的通道。研究表明,适量 Li₂O 的添加可提高电极的响应速度。在对某一 pH 范围溶液进行测量时,未添加 Li₂O 的电极响应时间可能为 t₁秒,而添加适量 Li₂O 后,响应时间可缩短至 t₂秒(t₂ < t₁)。同时,Li₂O 的添加还可能影响电极的选择性。当溶液中存在其他干扰离子时,添加 Li₂O 的电极对 H⁺离子的选择性系数可能会发生变化,例如从 K₁增加到 K₂ ,表明其对 H⁺离子的选择性增强。pH 电极电缆长度可选 0.5-5 米,定制化设计适配深槽、管道等特殊安装。

从离子交换与迁移层面深入理解 pH 电极玻璃膜老化过程中结构与性能的变化机制,玻璃膜主要由二氧化硅网络及碱金属离子构成。在老化进程中,溶液中的氢离子与玻璃膜表面的碱金属离子发生离子交换。从微观角度看,氢离子凭借其较小的离子半径,易于扩散进入玻璃膜表面的硅氧网络间隙,置换出碱金属离子。比如钠离子,随着交换持续,更多碱金属离子被替换,玻璃膜表面的离子组成与分布发生改变。这种离子交换并非静止,而是动态平衡过程,当外界条件变化,如溶液 pH 值、温度改变时,离子交换的速率与程度也会相应变动。同时,离子在玻璃膜内的迁移能力也会随老化改变,迁移路径与速率的变化影响着玻璃膜内部离子的传输。pH 电极实验室自动化需开放通讯协议,实现与 LIMS 系统数据对接。上海光伏行业用pH传感器
pH 电极工业在线型防护等级 IP68,支持长期浸没式水质监测。上海光伏行业用pH传感器
薄膜 pH 电极:薄膜 pH 电极在热塑性基板上制备,能承受高达 45 kGy 的 γ - 辐射而不损失稳定性或传感性能。经 γ - 辐射后的薄膜电极在磷酸盐缓冲液中进行调节,并与未处理的对照电极相比,在长达 3 个月的监测中,辐照电极和对照电极的灵敏度在 100 天内均符合能斯特方程。辐照电极具有出色的长期稳定性,准线性电压漂移为每天 + 0.28 mV(约 0.005 pH)。这表明在需要无菌环境监测分析物的复杂辐射环境中,薄膜电极能保持良好的电位电压稳定性,可有效用于相关 pH 值测量。上海光伏行业用pH传感器