Electrodul de măsurare a contorului de pH și metoda de selecție a acestuia
Electrodul de măsurare a antimoniului este un semimetal cu o suprafață activă de antimoniu pur. Contactul cu antimoniu al electrodului suferă o reacție chimică pentru a produce un strat de oxid de hidrogen. Motivul pentru care electrozii de antimoniu pot răspunde la pH ca alți electrozi este că acest strat de oxid poate simți pH-ul. Cu toate acestea, electrozii de antimoniu nu sunt la fel de buni ca electrozii de sticlă sau de tranzistori cu efect de câmp sensibili la ioni (ISFET) pentru măsurare, deoarece răspunsul lor la pH și temperatură este neliniar. Temperatura sa standard este limitată la 0-80~C, iar intervalul standard de pH este 2-11. Reacțiile de oxidare sau deformare pot întrerupe măsurarea electrozilor de antimoniu. De exemplu, oxidarea sau deformarea cauzată de prezența clorului sau a sulfitului. Deoarece contactele cu antimoniu pot răspunde la o posibilă oxidare sau deformare. Electrozii de antimoniu sunt acum rar utilizați pentru măsurarea pH-ului, doar în procesele care conțin soluții de acid fluorhidric. Deoarece o soluție de acid fluorhidric cu o valoare a pH-ului mai mică sau egală cu 4 poate deteriora rapid electrozii de sticlă sau tranzistori cu efect de câmp sensibili la ioni (ISFET). Cu toate acestea, utilizarea electrozilor de antimoniu în soluțiile de acid fluorhidric este, de asemenea, limitată, deoarece este dificil să se obțină rezultate de măsurare atunci când valoarea pH-ului este mai mică sau egală cu 2.
Electrodul de măsurare din sticlă include un mecanism special de sticlă care poate emite un semnal mV care se modifică odată cu pH-ul. Electrozii de sticlă prezintă de obicei un răspuns mV foarte liniar la valorile pH-ului cuprinse între 1 și 12. Producătorii de electrozi de sticlă furnizează în general electrozi de grosimi diferite pentru a se potrivi diferitelor condiții de temperatură. De exemplu, electrozii de sticlă cu temperaturi cuprinse între 0 și 80~C sau 20 până la 110~(2) sunt potriviți. Chiar și așa, electrozii de sticlă groase sunt încă fragili și predispuși la spargere sau spargere. Folosirea electrozilor de sticlă în soluții cu un pH mai mare sau egal cu 11 poate duce la erori de sodiu, în comparație cu soluțiile cu concentrații mai mici de hidrogen, electrozii de sticlă sunt de obicei mai sensibili la soluțiile cu concentrații mai mari de sodiu. Alte soluții, cum ar fi potasiul, sunt, de asemenea, predispuse la această reacție. Citirile de măsurare a pH-ului mai mici decât valoarea reală apar, în general, la pH 0, 1 până la 0. 3. Soluțiile cu pH ridicat pot, de asemenea, coroda electrodul. Soluțiile de temperatură ridicată și pH ridicat pot afecta răspunsul electrozilor de sticlă la pH și pot scurta durata de viață a acestora. Electrozii de sticlă mai groși sunt utilizați pentru soluții cu pH ridicat. În schimb, în soluțiile cu pH scăzut, cum ar fi pH mai mic sau egal cu 1, electrodul de sticlă va produce o eroare de acid. Deoarece raportul dintre acid și apă este mare în soluție, atât filmul de sticlă, cât și răspunsul electrodului vor fi afectate. În plus, soluțiile cu concentrații mari de acid pot afecta precizia și este, de asemenea, important de reținut că acidul fluorhidric poate coroda și, în cele din urmă, poate deteriora electrodul de sticlă. O regulă comună este că acidul fluorhidric sau soluțiile cu pH mai mic sau egal cu 4 vor scurta durata de viață a electrozilor de sticlă. O explicație mai precisă este că electrozii de sticlă sunt instabili și se pot coroda atunci când sunt măsurați în acid fluorhidric 10 mol/L. În comparație cu electrozii de sticlă, electrozii de măsurare a antimoniului au o rezistență mult mai puternică la coroziunea acidului fluorhidric.
3 Electrodul de măsurare a tranzistorului cu efect de câmp sensibil la ioni (ISFET) a fost folosit ca senzor încă din anii 1970, dar a fost folosit doar recent în măsurarea industrială. Motivul principal este că designul electrodului ISFET produce adesea erori de măsurare și trebuie calibrat frecvent în fiecare zi. Tranzistorul cu efect de câmp sensibil la ioni (performanță ISFET. În comparație cu electrozii de sticlă, nu are eroare de sodiu, iar eroarea acidă este mult mai mică în soluții cu pH scăzut decât electrozii de sticlă. Reacția de oxidare/deformare nu va întrerupe răspunsul pH-ului câmpului sensibil la ioni. - Tranzistori cu efect, de fapt, până în prezent, nu s-a constatat că este întrerupt de nicio circumstanță în intervalul de pH de l2, iar electrozii de antimoniu pot răspunde numai în intervalul de pH de 1 l mai puțin susceptibil la coroziunea chimică, contaminarea sondei și deteriorarea generală decât electrozii de antimoniu sau de sticlă. Cu toate acestea, designul actual are încă defecte. sau electrozi de antimoniu. Acidul fluorhidric îl poate deteriora rapid. În plus, unele coroziuni chimice cauzează de fapt o coroziune mai severă a electrozilor tranzistori cu efect de câmp sensibili la ioni decât electrozii de sticlă sau de antimoniu.
