Phân tích các vấn đề thường gặp phải trong quá trình sử dụng điện cực máy đo pH công nghiệp
Ảnh hưởng của nhiệt độ đến điện cực thủy tinh
1. Từ biểu thức suất điện động của pin sơ cấp có thể thấy thế điện cực tỉ lệ thuận với nhiệt độ dung dịch. Trong phạm vi nhiệt độ của hiệu chuẩn điện cực, nó thường có thể được bù trong mạch phản hồi của bộ chuyển đổi thông qua điện cực nhiệt độ (pt100 hoặc pt1000).
2. Điện cực thủy tinh có điện trở trong cao (điện trở của điện cực thủy tinh công nghiệp thường nhỏ hơn 500MΩ), kích thước của nó không chỉ liên quan đến thành phần và độ dày của màng thủy tinh mà còn liên quan đến nhiệt độ (mối quan hệ hàm mũ, mỗi lần nhiệt độ giảm 10 độ C thì giá trị điện trở xấp xỉ gấp đôi).
3. Nhiệt độ cao sẽ thúc đẩy quá trình hòa tan phần hòa tan trong lớp hydrat hóa trên bề mặt màng thủy tinh nhạy cảm, điều này sẽ ảnh hưởng đến thế điện cực và khiến điện cực bị lão hóa. Chu kỳ lão hóa của nó phụ thuộc vào thành phần và nhiệt độ trung bình. Trong cùng một phương tiện, người ta cho rằng chu kỳ hoạt động là 100% ở 25 độ, 20% ở 80 độ và chỉ 5% ở 120 độ.
Ảnh hưởng của nhiệt độ đến điện cực tham chiếu
1. Trong trường hợp nhiệt độ môi trường cao, sự kết tinh KCl thường xảy ra bên trong điện cực tham chiếu có thể sạc lại kiểu dòng chảy (chứa đầy dung dịch KCl bão hòa), dẫn đến điện thế tiếp giáp chất lỏng của điện cực tham chiếu không ổn định; đồng thời, sự kết tinh có thể chặn gốm ở dưới cùng của điện cực. Phích cắm ngăn chất điện phân rò rỉ vào dung dịch đo và chặn đường dẫn điện.
2. Các điện cực calomel dễ bị thay đổi nhiệt độ và nên tránh sử dụng trong môi trường có nhiệt độ cao hoặc dao động nhiệt độ lớn, trong khi các điện cực bạc-bạc clorua có thể hoạt động ở nhiệt độ cao hơn nhiều và có độ ổn định cao hơn.
Ảnh hưởng của áp suất thẩm thấu vi mô đến điện cực tham chiếu dòng chảy
Phích cắm gốm ở dưới cùng của điện cực tham chiếu tạo ra trở kháng trung gian trên đường dẫn điện. Khi trở kháng này lớn hơn 0.1MΩ, nó sẽ khiến thế điện cực tham chiếu không ổn định hoặc bị trôi. Phương tiện rất bẩn làm nhiễm bẩn bề mặt điện cực và chặn phích cắm gốm. các
Đối với các điện cực tham chiếu dòng chảy, sự hình thành các kênh điện phụ thuộc vào áp suất thẩm thấu vi mô của chất điện phân trong điện cực, cho phép chất điện phân thâm nhập vào dung dịch đo. Khi áp suất hoặc nồng độ của môi trường cao, kênh bù nước không trơn tru hoặc có bọt khí, v.v., nó có thể cản trở sự thoát ra ngoài của chất điện phân và làm tăng trở kháng trung gian của đường dẫn điện. Nếu môi trường đảo ngược vào điện cực, nó sẽ gây ô nhiễm cầu muối và thậm chí có thể xảy ra Phản ứng hóa học với chất điện phân hoặc điện cực bên trong (ví dụ: AgCl cộng với sunfua → Ag2S) để đầu độc điện cực.
Ảnh hưởng của pH dung dịch đến điện cực
Điện cực thủy tinh không có mối quan hệ tuyến tính tốt ngoài pH2 ~ pH9, và rất dễ tạo thành một lượng lớn ion hydronium H3 cộng với O trong dung dịch axit mạnh, do đó số lượng H cộng với bề mặt điện cực tương đối giảm , và giá trị pH tăng lên. Na cộng trong môi trường kiềm mạnh cũng sẽ tham gia vào quá trình trao đổi H cộng trong dung dịch và H cộng trên lớp hydrat hóa điện cực, dẫn đến tăng điện thế của điện cực thủy tinh và giá trị pH thấp.
Ngoài ra, trong môi trường oxy hóa mạnh, sự mất mát của các chất kiềm (chủ yếu là các cation hóa trị một) trong màng thủy tinh nhạy cảm sẽ làm hỏng lớp hydrat hóa và gây ngộ độc điện cực. Có thể chọn điện cực chống axit và các biện pháp công nghệ đặc biệt (công thức ion được bổ sung đặc biệt) được áp dụng trong quy trình sản xuất đã nâng cao khả năng chống axit của màng thủy tinh, đồng thời, điện thế bằng 0 của điện cực tương ứng đến pH0=2, để có thể thu được độ tuyến tính trong dải axit. Điều chỉnh.
Hoạt động của màng thủy tinh nhạy cảm
Khi giá trị pH của dung dịch trong điện cực thủy tinh bằng giá trị pH của dung dịch bên ngoài, hiệu điện thế giữa hai mặt của màng thủy tinh phải bằng 0, nhưng trên thực tế có một điện thế không đối xứng Ea và kích thước của nó có liên quan đến thành phần, độ dày và điều kiện sản xuất của kính. Sau khi nhúng điện cực thủy tinh vào nước cất hoặc dung dịch axit (0.1N axit clohydric loãng) trong 24 giờ, một lớp hydrat hóa sẽ hình thành trên bề mặt màng thủy tinh, do đó làm giảm đáng kể Ea và điện cực ở trong một trạng thái hoạt động tại thời điểm này. Tương ứng, khi Ea lớn, nó được gọi là lão hóa điện cực. Để thực hiện phép đo chính xác, điện cực thủy tinh phải được kích hoạt trước khi sử dụng và phải được kích hoạt thường xuyên trong quá trình sử dụng.
