Analyse van veelvoorkomende problemen bij het gebruik van industriële pH-meterelektroden
Effect van temperatuur op glaselektrode
1. Uit de uitdrukking van de elektromotorische kracht van de primaire batterij blijkt dat de elektrodepotentiaal evenredig is met de temperatuur van de oplossing. In het temperatuurbereik van de elektrodekalibratie kan deze over het algemeen worden gecompenseerd in het feedbackcircuit van de omvormer via de temperatuurelektrode (pt100 of pt1000).
2. De glaselektrode heeft een hoge interne weerstand (de weerstand van industriële glaselektroden is over het algemeen minder dan 500 MΩ), de grootte is niet alleen gerelateerd aan de samenstelling en dikte van de glasfilm, maar ook aan de temperatuur (exponentiële relatie, elke keer de temperatuur daalt met 10 graden C, de weerstandswaarde ongeveer verdubbeld).
3. Hoge temperaturen bevorderen het oplossen van het oplosbare deel in de hydratatielaag op het oppervlak van het gevoelige glasmembraan, wat het elektrodepotentiaal beïnvloedt en de elektrode doet verouderen. De verouderingscyclus is afhankelijk van de samenstelling en temperatuur van het medium. In hetzelfde medium wordt aangenomen dat de activiteitscyclus 100 procent is bij 25 graden, 20 procent bij 80 graden en slechts 5 procent bij 120 graden.
Effect van temperatuur op referentie-elektrode
1. In het geval van een hoge omgevingstemperatuur zal KCl-kristallisatie vaak optreden in de oplaadbare referentie-elektrode van het stroomtype (gevuld met verzadigde KCl-oplossing), wat resulteert in een instabiel vloeistofjunctiepotentieel van de referentie-elektrode; tegelijkertijd kan de kristallisatie het keramiek aan de onderkant van de elektrode blokkeren. De plug voorkomt dat de elektrolyt in de meetoplossing lekt en het elektrische pad blokkeert.
2. Calomel-elektroden zijn gevoelig voor temperatuurveranderingen en moeten worden vermeden in media met hoge temperaturen of grote temperatuurschommelingen, terwijl zilver-zilverchloride-elektroden bij veel hogere temperaturen kunnen werken en een hogere stabiliteit hebben.
Invloed van micro-osmotische druk op stroomreferentie-elektrode
De keramische plug aan de onderkant van de referentie-elektrode produceert een tussenliggende impedantie op het elektrische pad. Wanneer deze impedantie groter is dan 0.1MΩ, zal de potentiaal van de referentie-elektrode onstabiel zijn of gaan driften. Zeer vuile media vervuilen het elektrodeoppervlak en blokkeren de keramische plug. de
Voor stroomreferentie-elektroden hangt de vorming van elektrische kanalen af van de micro-osmotische druk van de elektrolyt in de elektrode, waardoor de elektrolyt in de meetoplossing kan doordringen. Wanneer de druk of concentratie van het medium hoog is, het rehydratatiekanaal niet glad is, of er luchtbellen zijn, enz., kan dit de extravasatie van het elektrolyt belemmeren en de tussenliggende impedantie van het elektrische pad verhogen. Als het medium de elektrode binnendringt, zal het de zoutbrug vervuilen en kan zelfs een chemische reactie met elektrolyt of interne elektrode (bijvoorbeeld: AgCl plus sulfide → Ag2S) de elektrode vergiftigen.
Effect van pH van oplossing op elektroden
De glaselektrode heeft geen goede lineaire relatie buiten pH2~pH9, en het is gemakkelijk om een grote hoeveelheid hydroniumionen H3 plus O in een sterk zure oplossing te vormen, zodat het aantal H plus dat het elektrodeoppervlak bereikt relatief wordt verminderd , en de pH-waarde stijgt. Na plus in het sterk alkalische medium zal ook deelnemen aan het uitwisselingsproces van H plus in de oplossing en de H plus op de hydratatielaag van de elektrode, wat resulteert in een verhoging van het potentieel van de glaselektrode en een lage pH-waarde.
Bovendien zal in een sterk oxiderend medium het verlies van alkalische stoffen (voornamelijk eenwaardige kationen) in het gevoelige glasmembraan de hydratatielaag beschadigen en elektrodevergiftiging veroorzaken. Er kan een anti-zuurelektrode worden geselecteerd en de speciale technologische maatregelen (speciaal toegevoegde ionenformule) die tijdens het fabricageproces zijn toegepast, hebben het anti-acidosevermogen van het glasmembraan verbeterd en tegelijkertijd komt het nulpotentiaal van de elektrode overeen naar pH0=2, zodat de lineariteit in het zuurbereik kan worden verkregen. Correctie.
Activiteit van gevoelige glasmembranen
Wanneer de pH-waarde van de oplossing in de glaselektrode gelijk is aan de pH-waarde van de buitenste oplossing, zou het potentiaalverschil tussen de twee zijden van het glasmembraan nul moeten zijn, maar in feite is er een asymmetrische potentiaal Ea en de grootte ervan is gerelateerd aan de samenstelling, dikte en productieomstandigheden van het glas. Na onderdompeling van de glaselektrode in gedestilleerd water of zure oplossing (0.1N verdund zoutzuur) gedurende 24 uur, vormt zich een hydratatielaag op het oppervlak van het glasmembraan, waardoor Ea sterk wordt verminderd, en de elektrode is in een actieve toestand op dit moment. Dienovereenkomstig, wanneer Ea groot is, wordt dit elektrodeveroudering genoemd. Om de meting nauwkeurig te maken, moet de glaselektrode vóór gebruik worden geactiveerd en moet deze tijdens gebruik regelmatig worden geactiveerd.
