Analyse häufiger Probleme bei der Verwendung industrieller pH-Meter-Elektroden
Einfluss der Temperatur auf die Glaselektrode
1. Aus dem Ausdruck der elektromotorischen Kraft der Primärbatterie ist ersichtlich, dass das Elektrodenpotential proportional zur Lösungstemperatur ist. Im Temperaturbereich der Elektrodenkalibrierung ist eine Kompensation im Regelkreis des Wandlers über die Temperaturelektrode (PT100 oder PT1000) möglich.
2. Die Glaselektrode hat einen hohen Innenwiderstand (der Widerstand industrieller Glaselektroden beträgt im Allgemeinen weniger als 500 MΩ). Ihre Größe hängt nicht nur von der Zusammensetzung und Dicke des Glasfilms ab, sondern auch von der Temperatur (jedes Mal ein exponentielles Verhältnis). sinkt die Temperatur um 10 Grad C, verdoppelt sich der Widerstandswert etwa).
3. Hohe Temperaturen fördern die Auflösung des löslichen Teils in der Hydratationsschicht auf der Oberfläche der empfindlichen Glasmembran, was sich auf das Elektrodenpotential auswirkt und zur Alterung der Elektrode führt. Sein Alterungszyklus hängt von der Zusammensetzung und Temperatur des Mediums ab. Im gleichen Medium wird davon ausgegangen, dass der Aktivitätszyklus bei 25 Grad 100 Prozent, bei 80 Grad 20 Prozent und bei 120 Grad nur 5 Prozent beträgt.
Einfluss der Temperatur auf die Referenzelektrode
1. Bei hoher Umgebungstemperatur kommt es häufig zu einer KCl-Kristallisation innerhalb der wiederaufladbaren Referenzelektrode vom Durchflusstyp (gefüllt mit gesättigter KCl-Lösung), was zu einem instabilen Flüssigkeitsübergangspotential der Referenzelektrode führt. Gleichzeitig kann die Kristallisation die Keramik an der Unterseite der Elektrode verstopfen. Der Stopfen verhindert, dass der Elektrolyt in die Messlösung gelangt und den Stromweg blockiert.
2. Kalomelelektroden sind anfällig für Temperaturschwankungen und sollten in Medien mit hohen Temperaturen oder großen Temperaturschwankungen vermieden werden, während Silber-Silberchlorid-Elektroden bei viel höheren Temperaturen arbeiten können und eine höhere Stabilität aufweisen.
Einfluss des mikroosmotischen Drucks auf die Flussreferenzelektrode
Der Keramikstopfen an der Unterseite der Referenzelektrode erzeugt eine Zwischenimpedanz auf dem elektrischen Pfad. Wenn diese Impedanz größer als 0,1 MΩ ist, führt dies dazu, dass das Referenzelektrodenpotential instabil wird oder driftet. Stark verschmutzte Medien verunreinigen die Elektrodenoberfläche und verstopfen den Keramikstopfen. Die
Bei Durchflussreferenzelektroden hängt die Bildung elektrischer Kanäle vom mikroosmotischen Druck des Elektrolyten in der Elektrode ab, der es dem Elektrolyten ermöglicht, in die Messlösung einzudringen. Wenn der Druck oder die Konzentration des Mediums hoch ist, der Rehydrierungskanal nicht glatt ist oder Luftblasen usw. vorhanden sind, kann dies die Extravasation des Elektrolyten behindern und die Zwischenimpedanz des elektrischen Pfads erhöhen. Wenn das Medium in die Elektrode zurückkehrt, verunreinigt es die Salzbrücke und kann sogar durch eine chemische Reaktion mit dem Elektrolyten oder der inneren Elektrode (z. B. AgCl plus Sulfid → Ag2S) die Elektrode vergiften.
Einfluss des pH-Werts der Lösung auf Elektroden
Die Glaselektrode weist außerhalb von pH2 bis pH9 keine gute lineare Beziehung auf, und es ist leicht, in einer stark sauren Lösung eine große Menge an Hydroniumionen H3 plus O zu bilden, so dass die Anzahl von H plus, die die Elektrodenoberfläche erreicht, relativ verringert ist , und der pH-Wert steigt. Na Plus im stark alkalischen Medium beteiligt sich auch am Austauschprozess von H Plus in der Lösung und dem H Plus auf der Hydratationsschicht der Elektrode, was zu einem Anstieg des Potentials der Glaselektrode und einem niedrigen pH-Wert führt.
Darüber hinaus führt der Verlust alkalischer Substanzen (hauptsächlich einwertiger Kationen) in der empfindlichen Glasmembran in einem stark oxidierenden Medium zu einer Beschädigung der Hydratationsschicht und zu einer Elektrodenvergiftung. Es kann eine Anti-Säure-Elektrode ausgewählt werden, und die im Herstellungsprozess angewendeten speziellen technologischen Maßnahmen (speziell hinzugefügte Ionenformel) haben die Anti-Azidose-Fähigkeit der Glasmembran verbessert und gleichzeitig dem Nullpotential der Elektrode entspricht auf pH0=2, so dass die Linearität im sauren Bereich erhalten werden kann. Korrektur.
Aktivität empfindlicher Glasmembranen
Wenn der pH-Wert der Lösung in der Glaselektrode gleich dem pH-Wert der äußeren Lösung ist, sollte die Potentialdifferenz zwischen den beiden Seiten der Glasmembran Null sein, aber tatsächlich gibt es ein asymmetrisches Potential Ea und dessen Größe hängt von der Zusammensetzung, Dicke und den Produktionsbedingungen des Glases ab. Nach 24-stündigem Eintauchen der Glaselektrode in destilliertes Wasser oder eine saure Lösung (0,1 N verdünnte Salzsäure) bildet sich auf der Oberfläche der Glasmembran eine Hydratationsschicht, wodurch Ea stark reduziert wird und die Elektrode in Betrieb ist zu diesem Zeitpunkt ein aktiver Zustand. Wenn Ea groß ist, spricht man entsprechend von Elektrodenalterung. Um eine genaue Messung zu gewährleisten, sollte die Glaselektrode vor dem Gebrauch aktiviert werden und muss während des Gebrauchs regelmäßig aktiviert werden.
