在線ph計由三個部件構(gòu)成:
(1)一個參比電極;
(2)一個玻璃電極,其電位取決于周圍溶液的pH;(3)一個電流計,該電流計能在電阻極大的電路中測量出微小的電位差。由于采用的電極設(shè)計和固體電路技術(shù),現(xiàn)在好的pH可分辨出0.005pH單位。
無論是在線ph計電極還是實驗室用的PH配的電極,某些介質(zhì)不是隨意一支電極就可以測量的,隨意選擇電極會導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)確甚至損壞電極。
現(xiàn)在市面上使用的工業(yè)在線ph計電極,其測量端都是玻璃球泡,球泡表面可以說是一個玻璃膜構(gòu)成。玻璃膜是由具有氫功能的鋰玻璃溶融吹制而成,一般呈球形,大部分電極均使用常規(guī)的敏感玻璃膜,但也有用于高溫強堿介質(zhì)的敏感玻璃膜,高溫強酸介質(zhì)的敏感玻璃膜,高溫蒸氣消毒(130℃)的敏感玻璃膜,以及低電阻敏感玻璃膜(用于純水測定)等,應(yīng)區(qū)別不同情況選用。
對于流式參比電極,電通道的形成依靠電極內(nèi)電解液的微滲壓,使電解液滲入測量溶液。當(dāng)介質(zhì)壓力或濃度較高以及補液通道不暢,或有氣泡存在等情況時,都可能阻礙電解液的外滲,增大電通路中間阻抗,如果介質(zhì)反滲入電極,則污染鹽橋,甚至可能與電解液或內(nèi)電極發(fā)生化學(xué)反應(yīng)(例如:AgCl 硫化物→Ag2S)而使電極中毒。
在強氧化性介質(zhì)中,敏感玻璃膜中堿性物質(zhì)(主要為一價陽離子)損失,使水化層受到破壞,會引起電極中毒。可選用抗酸性電極,其制造過程中采用的特殊工藝措施(特別的添加離子配方),增強了玻璃膜抗酸中毒能力,同時其電極零電位對應(yīng)pH0=2,從而使酸性范圍內(nèi)的線性得到校正。
玻璃電極在pH2——pH9以外不具備良好的線性關(guān)系,在強酸性溶液中易形成大量水合氫離子H3 O,使到達(dá)電極表面的H 數(shù)目相對減少,pH值增大。工業(yè)在線ph計在強堿介質(zhì)中的Na 也會參加溶液中的H 與電極水化層上的H 的交換過程,導(dǎo)致玻璃電極電位升高,pH值偏低。 |