Điện cực máy đo PH và các vấn đề thường gặp của nó
Điện cực PH, loại điện cực máy đo PH, cấu trúc điện cực PH, loại điện cực PH, sử dụng điện cực PH, những vấn đề phổ biến của điện cực PH và giải pháp của chúng là gì?
1. Điện cực chỉ thị pH là gì?
Điện cực phản ứng với hoạt động của các ion hydro trong dung dịch và thế điện cực thay đổi tương ứng được gọi là điện cực chỉ thị pH hay điện cực đo pH. Có một số loại điện cực chỉ thị pH, chẳng hạn như điện cực hydro, điện cực antimon và điện cực thủy tinh, nhưng loại được sử dụng phổ biến nhất là điện cực thủy tinh. Điện cực thủy tinh bao gồm một thanh thủy tinh và màng thủy tinh nhạy cảm với ion hydro bao gồm một thành phần đặc biệt. Màng thủy tinh thường có hình bóng đèn. Bầu chứa đầy dung dịch tham chiếu bên trong, được lắp vào một điện cực tham chiếu bên trong (thường là điện cực bạc/bạc clorua), được bịt kín bằng nắp điện cực để dẫn dây ra ngoài và được lắp với ổ cắm để trở thành chất chỉ thị pH. điện cực. Không thể đo một điện cực chỉ thị pH duy nhất, nó phải được đo cùng với một điện cực tham chiếu.
2. Điện cực so sánh là gì?
Một điện cực không phản ứng với hoạt động của các ion hydro trong dung dịch và có thế điện cực không đổi đã biết được gọi là điện cực tham chiếu. Có một số điện cực tham chiếu như điện cực sunfat thủy ngân, điện cực calomel và điện cực bạc/bạc clorua. Loại được sử dụng phổ biến nhất là điện cực calomel và điện cực bạc/bạc clorua. Vai trò của điện cực tham chiếu trong pin đo là cung cấp và duy trì điện thế tham chiếu cố định. Do đó, các yêu cầu đối với điện cực tham chiếu là điện thế ổn định và có thể tái tạo, hệ số nhiệt độ nhỏ và điện thế phân cực nhỏ khi có dòng điện chạy qua.
3. Điện cực composite pH là gì?
Một điện cực kết hợp giữa điện cực thủy tinh pH và điện cực tham chiếu được gọi là điện cực hỗn hợp pH. Trường hợp có vỏ nhựa được gọi là điện cực tổng hợp pH vỏ nhựa. Cái có vỏ thủy tinh được gọi là điện cực composite pH thủy tinh. Ưu điểm lớn nhất của điện cực composite là nó kết hợp hai thành một và dễ sử dụng. Cấu trúc của điện cực hỗn hợp pH chủ yếu bao gồm bầu điện cực, thanh đỡ thủy tinh, điện cực tham chiếu bên trong, dung dịch tham chiếu bên trong, vỏ, điện cực tham chiếu bên ngoài, dung dịch tham chiếu bên ngoài, mối nối chất lỏng, nắp điện cực, dây điện cực, ổ cắm, v.v.
(1) Bầu điện cực: Nó được làm bằng thủy tinh lithium nóng chảy có chức năng hydro và có dạng hình cầu, với độ dày màng khoảng 0.1-0.2mm và giá trị điện trở là<250 megohms="">
⑵Ống đỡ thủy tinh: Là thân ống thủy tinh đỡ bầu điện cực. Nó được làm bằng thủy tinh chì có khả năng cách điện tuyệt vời và hệ số giãn nở của nó phải phù hợp với hệ số giãn nở của thủy tinh bầu điện cực.
(3) Điện cực tham chiếu bên trong: Là điện cực bạc/bạc clorua, chức năng chính là dẫn ra thế điện cực, yêu cầu thế ổn định và hệ số nhiệt độ nhỏ.
(4) Dung dịch đối chiếu trong: Dung dịch đối chiếu trong có điện thế không bằng 7pH là dung dịch hỗn hợp của phốt phát trung tính và kali clorua. Điện cực thủy tinh và điện cực tham chiếu tạo thành một pin để thiết lập giá trị pH có điện thế bằng 0, giá trị này chủ yếu phụ thuộc vào độ pH của giá trị dung dịch tham chiếu bên trong và nồng độ ion clorua.
⑸Vỏ đúc điện cực: Vỏ đúc điện cực là lớp vỏ đỡ điện cực thủy tinh và mối nối chất lỏng, đồng thời giữ dung dịch đối chứng bên ngoài và được đúc bằng áp suất nhựa PPS.
⑹Điện cực tham chiếu bên ngoài: điện cực bạc/bạc clorua, chức năng là cung cấp và duy trì điện thế tham chiếu cố định, đòi hỏi điện thế ổn định, khả năng tái tạo tốt và hệ số nhiệt độ nhỏ.
⑺Dung dịch tham chiếu bên ngoài: Chất điện phân dạng gel kali clorua 3,3mol/L, không dễ mất, không cần thêm.
⑻Đầu nối chất lỏng lõi cát: Đầu nối chất lỏng là phần kết nối kết nối dung dịch tham chiếu bên ngoài và dung dịch đo được, và yêu cầu độ xuyên thấu ổn định.
⑼ Dây điện cực: Là loại dây được che chắn bằng kim loại có độ ồn thấp, lõi bên trong được kết nối với điện cực tham chiếu bên trong và lớp che chắn được kết nối với điện cực tham chiếu bên ngoài.
4. Tại sao phải ngâm điện cực pH? Làm thế nào để ngâm điện cực kết hợp pH đúng cách?
Phân tích lý do: Phải ngâm điện cực pH trước khi sử dụng, vì bầu pH là màng thủy tinh đặc biệt, trên bề mặt màng thủy tinh có một lớp gel ngậm nước rất mỏng, chỉ có thể tương tác với các ion H trong dung dịch trong điều kiện ẩm ướt hoàn toàn. Có phản hồi tốt. Đồng thời, điện cực thủy tinh được ngâm, có thể làm giảm đáng kể tiềm năng không đối xứng và có xu hướng ổn định. Điện cực thủy tinh pH thường có thể được ngâm trong nước cất hoặc dung dịch đệm pH4. Thông thường tốt hơn là sử dụng dung dịch đệm pH4 và thời gian ngâm là 8 giờ đến 24 giờ hoặc lâu hơn, tùy thuộc vào độ dày của màng thủy tinh bầu và mức độ lão hóa của điện cực. Đồng thời, mối nối chất lỏng của điện cực tham chiếu cũng cần được ngâm. Bởi vì nếu mối nối chất lỏng bị cạn kiệt thì thế năng của mối nối lỏng sẽ tăng lên hoặc mất ổn định. Dung dịch ngâm của điện cực tham chiếu phải phù hợp với dung dịch tham chiếu bên ngoài của điện cực tham chiếu, nghĩa là dung dịch KCL 3,3mol/L hoặc dung dịch KCL bão hòa, và thời gian ngâm thường là vài giờ.
Ngâm điện cực composite pH đúng cách: Ngâm điện cực trong dung dịch đệm pH4 có chứa KCL, để nó có thể hoạt động trên bầu thủy tinh và mối nối chất lỏng cùng một lúc. Cần đặc biệt chú ý ở đây, vì trước đây người ta thường sử dụng một điện cực thủy tinh pH đơn và quen ngâm nó trong nước khử ion hoặc dung dịch đệm pH4. Sau đó, họ vẫn sử dụng phương pháp ngâm này khi sử dụng điện cực tổng hợp pH, ngay cả trong một số điện cực tổng hợp pH không chính xác. Loại hướng dẫn sai lầm này cũng được thực hiện trong hướng dẫn sử dụng điện cực. Hậu quả trực tiếp gây ra bởi phương pháp ngâm sai này là biến một điện cực composite pH có hiệu suất tốt thành một điện cực có phản ứng chậm và độ chính xác kém, thời gian ngâm càng lâu thì hiệu suất càng kém, vì sau một thời gian dài ngâm, chất lỏng mối nối Nồng độ KCL bên trong ranh giới (chẳng hạn như bên trong lõi cát) đã giảm đi rất nhiều, làm cho thế năng của mối nối chất lỏng tăng lên và không ổn định. Tất nhiên, các điện cực sẽ phục hồi chỉ sau vài giờ ngâm lại trong dung dịch ngâm đúng cách.
Ngoài ra, không nên ngâm điện cực pH trong dung dịch đệm trung tính hoặc kiềm. Việc ngâm trong thời gian dài trong các dung dịch như vậy sẽ khiến màng thủy tinh pH phản ứng chậm. Chuẩn bị dung dịch ngâm điện cực pH chính xác: lấy một gói dung dịch đệm pH4.00 (250ml), hòa tan trong 250ml nước tinh khiết, thêm 56 gam KCl tinh khiết phân tích, đun nóng vừa đủ và khuấy cho đến khi hòa tan hoàn toàn.
