Analiza pogostih težav, ki se pojavljajo pri uporabi elektrod za industrijske pH-metre
Vpliv temperature na stekleno elektrodo
1. Iz izraza elektromotorne sile primarne baterije je razvidno, da je potencial elektrode sorazmeren s temperaturo raztopine. V temperaturnem območju kalibracije elektrode se na splošno lahko kompenzira v povratnem vezju pretvornika prek temperaturne elektrode (pt100 ali pt1000).
2. Steklena elektroda ima visoko notranjo upornost (upornost industrijske steklene elektrode je na splošno manjša od 500 MΩ), njena velikost ni povezana samo s sestavo in debelino steklene folije, temveč tudi s temperaturo (eksponentno razmerje, vsakič temperatura pade za 10 stopinj C, vrednost upora se približno podvoji).
3. Visoka temperatura bo pospešila raztapljanje topnega dela v hidratacijski plasti na površini občutljive steklene membrane, kar bo vplivalo na potencial elektrode in povzročilo staranje elektrode. Njegov cikel staranja je odvisen od sestave medija in temperature. V istem mediju se predpostavlja, da je cikel aktivnosti 100 odstotkov pri 25 stopinjah, 20 odstotkov pri 80 stopinjah in le 5 odstotkov pri 120 stopinjah.
Vpliv temperature na referenčno elektrodo
1. V primeru visoke temperature okolja bo pogosto prišlo do kristalizacije KCl znotraj pretočne polnilne referenčne elektrode (napolnjene z nasičeno raztopino KCl), kar bo povzročilo nestabilen tekočinski spojni potencial referenčne elektrode; istočasno lahko kristalizacija blokira keramiko na dnu elektrode. Čep preprečuje, da bi elektrolit ušel v merilno raztopino in blokiral električno pot.
2. Kalomelne elektrode so dovzetne za temperaturne spremembe in se jim je treba izogibati v medijih z visoko temperaturo ali velikimi temperaturnimi nihanji, medtem ko lahko srebrovo-srebrove kloridne elektrode delujejo pri veliko višjih temperaturah in imajo večjo stabilnost.
Vpliv mikroosmotskega tlaka na pretočno referenčno elektrodo
Keramični čep na dnu referenčne elektrode ustvari vmesno impedanco na električni poti. Ko je ta impedanca večja od 0,1 MΩ, bo potencial referenčne elektrode nestabilen ali se bo premikal. Zelo umazan medij kontaminira površino elektrode in blokira keramični čep. the
Pri pretočnih referenčnih elektrodah je tvorba električnih kanalov odvisna od mikroosmotskega tlaka elektrolita v elektrodi, ki omogoča, da elektrolit prodre v merilno raztopino. Če sta tlak ali koncentracija medija visoka, rehidracijski kanal ni gladek ali so v njem zračni mehurčki itd., lahko to ovira ekstravazacijo elektrolita in poveča vmesno impedanco električne poti. Če se medij obrne v elektrodo, bo onesnažil solni most in lahko celo pride do kemične reakcije z elektrolitom ali notranjo elektrodo (na primer: AgCl plus sulfid → Ag2S), da zastrupi elektrodo.
Vpliv pH raztopine na elektrode
Steklena elektroda nima dobrega linearnega razmerja zunaj pH2~pH9 in je enostavno oblikovati veliko količino hidronijevih ionov H3 plus O v močni kislinski raztopini, tako da je število H plus, ki doseže površino elektrode, relativno zmanjšano in pH vrednost se poveča. Na plus bo v močnem alkalnem mediju sodeloval tudi v procesu izmenjave H plus v raztopini in H plus na hidratacijski plasti elektrode, kar ima za posledico povečanje potenciala steklene elektrode in nizko pH vrednost.
Poleg tega bo v močnem oksidacijskem mediju izguba alkalnih snovi (predvsem monovalentnih kationov) v občutljivi stekleni membrani poškodovala hidratacijsko plast in povzročila zastrupitev elektrode. Izberete lahko antikislinsko elektrodo, posebni tehnološki ukrepi (posebej dodana ionska formula), sprejeti v procesu izdelave, pa so izboljšali antikislinsko sposobnost steklene membrane, hkrati pa ničelni potencial elektrode ustreza na pH0=2, tako da je mogoče doseči linearnost v kislem območju. Popravek.
Delovanje občutljivih steklenih membran
Ko je pH-vrednost raztopine v stekleni elektrodi enaka pH-vrednosti zunanje raztopine, bi morala biti potencialna razlika med obema stranema steklene membrane enaka nič, vendar dejansko obstaja asimetričen potencial Ea in njegova velikost je povezana s sestavo, debelino in pogoji proizvodnje stekla. Po 24-urnem potopitvi steklene elektrode v destilirano vodo ali kislo raztopino (0.1N razredčena klorovodikova kislina) se na površini steklene membrane oblikuje hidratacijska plast, s čimer se močno zmanjša Ea, elektroda pa je v aktivno stanje v tem trenutku. Ustrezno temu, ko je Ea velik, se to imenuje staranje elektrode. Da bi bila meritev točna, je treba stekleno elektrodo aktivirati pred uporabo in jo redno aktivirati med uporabo.
