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技術文章

詳細介紹E+H pH電極性能

閱讀:1189          發布時間:2014-1-22

什么是E+H pH指示電極? 
     對溶液中氫離子活度有響應,電極電位隨之而變化的電極稱為pH指示電極或pH測量電極。E+H pH指示電極有氫電極、銻電極和玻璃電極等幾種,但zui常用的是玻璃電極。玻璃電極是有玻璃支桿,以及由特殊成份組成的對氫離子敏感的玻璃膜組成。玻璃膜一般呈球泡狀,球泡內充入內參比溶液,插入內參比電極(一般用銀 氯化銀電極),用電極帽封接引出電線,裝上插口,就成為一支pH指示電極。單*支E+H pH指示電極是無法進行測量的,它必須和參比電極一起才能測量。
什么是參比電極? 
     對溶液中氫離子活度無響應,具有已知和恒定的電極電位的電極稱為參比電極。參比電極有硫酸亞*電極、甘*電極和銀 氯化銀電極等幾種。zui常用的是甘*電極和銀 氯化銀電極。參比電極在測量電池中的作用是提供并保持一個固定的參比電勢,因此對參比電極的要求是電勢穩定、重現,溫度系數小,有電流通過時極化電勢小。
什么是E+H pH復合電極?  
    將E+H pH玻璃電極和參比電極組合在一起的電極就稱為E+H pH復合電極。外殼為塑料的就稱為塑殼pH復合電極。外殼為玻璃的就稱為玻璃E+H pH復合電極。復合電極的zui大優點是合二為一,使用方便。E+H pH復合電極的結構主要由電極球泡、玻璃支持桿、內參比電極、內參比溶液、外殼、外參比電極、外參比溶液、液接界、電極帽、電極導線、插口等組成。
(1)電極球泡:它是由具有氫功能的鋰玻璃熔融吹制而成,呈球形,膜厚在0.1~0.2 mm左右,電阻值<250兆歐(25℃)。
(2)玻璃支持管:是支持電極球泡的玻璃管體,由電絕緣性優良的鉛玻璃制成,其膨脹系數應與電極球泡玻璃一致。
(3)內參比電極:為銀 氯化銀電極,主要作用是引出電極電位,要求其電位穩定,溫度系數小。
(4)內參比溶液:零電位為7 pH的內參比溶液,是中性磷酸鹽和氯化鉀的混合溶液,玻璃電極與參比電極構成電池建立零電位的pH值,主要取決于內參比溶液的pH值及氯離子濃度。
(5)電極塑殼:電極塑殼是支持玻璃電極和液接界,盛放外參比溶液的殼體,由PPS塑壓成型。
(6)外參比電極:為銀 氯化銀電極,作用是提供與保持一個固定的參比電勢,要求電位穩定,重現性好,溫度系數小。
(7)外參比溶液:為3.3 mol L的氯化鉀凝膠電解質,不易流失,無需添加。砂芯液接界:液接界是構通外參比溶液和被測溶液的連接部件,要求滲透量穩定。
(8)電極導線:為低噪音金屬屏蔽線,內芯與內參比電極連接,屏蔽層與外參比電極連接。
E+H pH電極為什么要浸泡?如何正確浸泡E+H pH復合電極?  
    原因分析:E+H pH電極使用前必須浸泡,因為pH球泡是一種特殊的玻璃膜,在玻璃膜表面有一很薄的水合凝膠層,它只有在充分濕潤的條件下才能與溶液中的H+離子有良好的響應。同時,玻璃電極經過浸泡,可以使不對稱電勢大大下降并趨向穩定。pH玻璃電極一般可以用蒸餾水或pH 4.01緩沖溶液浸泡。通常使用pH 4.01緩沖液更好一些,浸泡時間8小時至24小時或更長,根據球泡玻璃膜厚度、電極老化程度而不同。同時,參比電極的液接界也需要浸泡。因為如果液接界干涸會使液接界電勢增大或不穩定,參比電極的浸泡液必須和參比電極的外參比溶液一致,即3.3 mol L KCL溶液或飽和KCL溶液,浸泡時間一般幾小時即可。  
    正確浸泡E+H pH復合電極:浸泡在含KCl的pH 4.01緩沖溶液中,這樣才能對玻璃球泡和液接界同時起作用。這里要特別提醒注意,因為過去人們使用單支的E+H pH玻璃電極已習慣于用去離子水或pH 4.01緩沖液浸泡,后來使用E+H pH復合電極時依然采用這樣的浸泡方法,甚至在一些不正確的pH復合電極的使用說明書中也會進行這種錯誤的指導。這種錯誤的浸泡方法引起的直接后果就是使一支性能良好的pH復合電極變成一支響應慢、精度差的電極,而且浸泡時間越長性能越差,因為經過長時間的浸泡,液接界內部(例如砂芯內部)的KCl濃度已大大降低了,使液接界電勢增大和不穩定。當然,只要在正確的浸泡溶液中重新浸泡數小時,電極還是會復原的。   
    另外,E+H pH電極也不能浸泡在中性或堿性的緩沖溶液中,長期浸泡在此類溶液中會使pH玻璃膜響應遲鈍。

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