食品加工行业中针对强酸强碱环境下 pH 电极测量准确性要求,1、测量准确性要求:准确性要求相对适中,误差允许范围一般在 ±0.2 - ±0.1 之间。例如在果汁、酱料等食品的生产中,需要控制合适的 pH 值以保证食品的风味、稳定性和保质期。2、原因:一方面,食品的口感和品质与 pH 值密切相关,pH 值不合适可能影响食品的色泽、香气和滋味。另一方面,食品的微生物安全性也受 pH 值影响,在强酸强碱环境下,准确测量 pH 值可有效抑制有害微生物的生长繁殖,防止食品变质。但相较于化工行业,食品加工过程对 pH 值的变化相对不那么敏感,所以准确性要求稍低。pH 电极野外作业需搭配便携校准套件,确保现场测量精度可控。江苏微基智慧高精度pH电极价钱
强酸环境下 pH 电极的情况,在强酸环境中,氢离子浓度极高,这会对 pH 电极产生诸多挑战。一方面,高浓度氢离子可能导致玻璃膜表面的离子交换过程异常,使电极响应出现偏差,即所谓的 “酸误差”。当溶液 pH 值低于 0.5 时,酸误差较为明显,测量值会高于实际 pH 值。另一方面,强酸通常具有腐蚀性,可能会对 pH 电极的玻璃膜造成侵蚀,缩短电极的使用寿命。为应对强酸环境,需要专门设计的 pH 电极。例如,一些采用特殊玻璃材质的电极,其玻璃膜对强酸的耐受性更强,能有效减少酸误差和腐蚀影响。此外,还有基于其他原理的传感器用于强酸环境的 pH 测量,如金属氢键有机骨架(MHOF)Co - CDI - CO₃²⁻,可用于检测强酸的 pH 值,在 pH2.0 - 2.4 范围内具有一定的灵敏度和精度,其检测原理并非基于传统的玻璃电极,而是依靠晶体表面损伤程度对 pH 值的响应。 深圳生物发酵用pH电极在线pH 电极需定期校验,建议每周一次。
除了玻璃电极敏感膜,还有其他类型的敏感膜用于 pH 测量。例如,在一些新型的 pH 传感器中,采用液态金属(如共晶 GaInSn)的氧化膜作为敏感膜。在这种情况下,敏感膜由超薄膜(1 - 3nm)的 Ga₂O₃构成,其表面同样存在能够与溶液中离子进行交换的位点。与玻璃膜不同的是,这里的离子交换过程涉及到镓酸盐和双镓酸盐离子的形成,并且呈现出超能斯特 pH 敏感性,这与玻璃膜基于传统能斯特响应的离子交换机制有所差异。pH 电极是一种用于测量溶液酸碱度的重要分析工具,其电位形成机制中的离子交换过程是理解 pH 测量原理的关键。
pH 电极玻璃膜的不同种类,1、普通 pH 玻璃电极膜:这是最常见的类型,适用于一般水溶液体系的 pH 测量。其玻璃膜成分通常基于传统的硅硼酸盐玻璃,具有较好的氢离子选择性和响应特性,能够在较宽的 pH 范围内准确测量,一般为 pH 1 - 9。2、特殊用途玻璃电极膜:(1)抗高碱玻璃电极膜:针对高碱性溶液的测量需求设计。在高碱溶液中,普通玻璃膜会受到碱金属离子的干扰,导致测量误差增大。抗高碱玻璃电极膜通过调整玻璃成分,如增加锂等元素的含量,提高对氢离子的选择性,降低碱金属离子的影响,从而能够在高 pH 值(如 pH 10 以上)的溶液中准确测量 pH 值。(2)耐氢氟酸玻璃电极膜:氢氟酸具有强腐蚀性,普通玻璃膜会被其腐蚀而无法使用。耐氢氟酸玻璃电极膜采用特殊的玻璃配方,如含有特殊的氟化物成分,能够抵抗氢氟酸的腐蚀,适用于含氢氟酸溶液的 pH 测量。(2)低温玻璃电极膜:在低温环境下,普通玻璃膜的响应速度会变慢,影响测量的准确性和及时性。低温玻璃电极膜通过优化玻璃成分,降低玻璃的熔点和粘度,使得在低温下仍能保持较好的离子交换性能和响应速度,适用于低温体系(如冷冻溶液、极地水样等)的 pH 测量。pH 电极温度补偿功能可修正溶液温度对测量的影响。
pH 电极玻璃膜的构成原理,pH 电极玻璃膜通常由特殊组成的玻璃制成,其对氢离子具有选择性响应。当玻璃膜与溶液接触时,在膜表面发生离子交换过程。玻璃膜内含有可与溶液中氢离子进行交换的离子位点,如钠离子等。当膜浸入溶液中,溶液中的氢离子与玻璃膜表面的离子进行交换,在膜表面形成一层水化凝胶层。在这一过程中,膜内外的离子活度不同,从而产生膜电位。膜电位的形成可以用能斯特方程来描述,其表达式为:E=E0+nF2.303RTlogaH+,其中E为膜电位,E0为标准电极电位,R为气体常数,T为固定温度,n为离子电荷数,F为法拉第常数,aH+为氢离子活度。这表明膜电位与溶液中氢离子活度的对数呈线性关系,通过测量膜电位就可以确定溶液的 pH 值。食品pH 电极需耐受巴氏消毒温度(80-90℃)。pH电极厂家直销
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影响pH 电极玻璃膜电位形成的因素。玻璃膜的组成成分对其性能有较大影响。不同的玻璃配方会导致膜的离子选择性、响应速度和稳定性不同。例如,增加玻璃中二氧化硅的含量可以提高膜的化学稳定性,但可能会降低对 H⁺的响应灵敏度;而引入一些碱金属氧化物可以改变膜的离子交换特性,影响对 H⁺的选择性。此外,溶液中的离子强度、温度以及共存离子等因素也会干扰膜电位的形成,进而影响测量准确性。溶液离子强度的改变会影响 H⁺的活度系数,导致测量的 pH 值出现偏差;温度的变化不仅影响能斯特方程中的系数,还可能改变玻璃膜的物理化学性质,如膜的电阻等。江苏微基智慧高精度pH电极价钱
基于 IGZO 的 pH 电极:In - Ga - Zn - O(IGZO)近年来被广泛应用于 TFT 基板以替代 α - Si。在相关研究中,将 70 nm 厚的 IGZO 层直接沉积在 P 型 Si 衬底上作为传统扩展栅场效应晶体管(EGFET)的扩展栅,用作 pH 传感膜。通过在不同温度下进行沉积后退火(RTA)处理,可改善 IGZO 层的 pH 传感性能。例如,在 N₂气氛中 700℃下进行 RTA 处理,在 pH 2 - 10 的应用范围内,灵敏度可从 41.5 mV/pH 提高到 53.3 mV/pH 。此外,改变 RF 溅射过程中的 Ar/O₂ 比例也会影响电极性能,如在 Ar/...