北京高耐受性pH传感器

提高 pH 电极在强酸强碱环境测量准确性的措施，1、定期校准：无论在何种酸碱环境下，定期校准 pH 电极都是保证测量准确性的关键。在强酸强碱环境中，由于电极性能变化较快，校准频率应适当增加。可以使用标准缓冲溶液进行两点或多点校准，以修正电极的响应偏差。2、正确维护：包括电极的清洗、储存等。在强酸强碱环境使用后，应立即用去离子水冲洗电极，去除残留的酸碱溶液，防止对电极造成进一步腐蚀。储存时，应根据电极类型选择合适的储存液，如一般玻璃电极可浸泡在含有氯化钾的缓冲溶液中。3、选择合适电极：根据具体的酸碱环境和测量要求，选择专门为该环境设计的电极。如在强酸环境中选择耐酸电极，在强碱环境中选择耐碱电极，以很大程度减少误差，提高测量准确性。pH 电极测同一溶液结果波动大，可能是搅拌不均匀或电极支架松动。北京高耐受性pH传感器

强碱环境下 pH 电极的情况，强碱环境同样给 pH 电极带来难题。在高 pH 值（通常大于 12）的强碱溶液中，会出现 “碱误差”，这是由于溶液中的氢氧根离子浓度过高，玻璃膜对氢氧根离子也产生一定响应，导致测量的 pH 值低于实际值。此外，强碱溶液对电极的参比系统也可能产生影响，如使参比电极的液接界处发生堵塞或化学反应，影响参比电极的稳定性和准确性。针对强碱环境，需要使用耐碱性能好的 pH 电极。这类电极通常采用特殊配方的玻璃膜，降低对氢氧根离子的响应，同时优化参比系统的设计，提高其在强碱环境下的稳定性。江苏耐低温pH传感器品牌发酵过程中pH 电极需与搅拌器保持安全距离。

pH电极测量的基本原理：1906 年，Max Cremer 发现当两种不同 pH 值的液体在薄玻璃膜两侧接触时，会产生电势差。这一发现为后来 Fritz Haber 和 Zygmunt Klemensiewicz 在 1909 年制造出首个测量氢离子活性的玻璃电极奠定了基础。现代 pH 电极依然遵循这一基本原理，广泛应用于水处理、化学加工、医疗仪器和环境测试系统等领域。pH电极玻璃膜电位的形成：pH 玻璃电极对溶液中 H⁺的选择性响应，关键在于其敏感膜中膜电位的形成。这一过程涉及模型思维与函数思维的联合运用。具体而言，玻璃膜由特殊的玻璃材料制成，其表面含有可与溶液中 H⁺发生离子交换的点位。当玻璃膜与溶液接触时，溶液中的 H⁺会与玻璃膜表面的离子交换点位进行交换，从而在膜表面形成一层水化层。在水化层与溶液本体之间，由于 H⁺浓度的差异，会形成一个扩散电位。同时，在玻璃膜内部，由于离子的迁移和扩散，也会产生一定的电位差。综合这些因素，形成了玻璃膜电位。这一电位与溶液中的 H⁺浓度（即 pH 值）存在特定的函数关系，通过能斯特方程可以对其进行定量描述。

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/O₂ 气氛为 24/1 的条件下制备的 IGZO - EGFET 具有灵敏度（59.5 mV/pH）和线性度（99.7%），且在 7 个月后仍能保持较高性能（灵敏度 51.4 mV/pH，线性度 92%）。电极膜厚度影响pH 电极的响应时间和寿命。

La₂O₃对玻璃膜性质及pH电极性能影响的量化研究，1、对玻璃膜结构与性质的影响：La₂O₃是一种网络修饰体，其加入玻璃膜中，La³⁺离子会占据玻璃网络中的空隙位置。由于 La³⁺离子半径较大，电荷较高，会对周围的玻璃网络结构产生较大的静电场作用，使玻璃网络结构变得更加紧密。通过 XRD（X 射线衍射）分析等手段可以量化其对玻璃结构的影响，如玻璃的晶相结构可能会随着 La₂O₃含量的变化而发生改变，晶相的相对含量会从 z₁% 变化到 z₂% 。2、对电极性能的影响：这种结构变化对电极性能产生多方面影响。一方面，由于玻璃网络结构紧密，离子传输通道相对变窄，可能会降低离子的扩散速率，从而使电极的响应时间有所延长。例如，在相同测量条件下，未添加 La₂O₃的电极响应时间为 t₃秒，添加一定量 La₂O₃后，响应时间变为 t₄秒（t₄ > t₃）。另一方面，La₂O₃的添加能够提高玻璃膜的化学稳定性。在酸碱侵蚀实验中，添加 La₂O₃的玻璃膜在相同时间内的质量损失率可能从 m₁% 降低到 m₂% ，表明其抵抗酸碱侵蚀的能力增强，进而提高了电极的使用寿命。pH 电极采用抗硫化技术，解决硫化物中毒问题，适用于污水 / 沼气池监测。北京高耐受性pH传感器

pH 电极医疗级材质认证，符合 USP/EP 标准，适用于生物制药洁净区。北京高耐受性pH传感器

特定氧化物对玻璃膜性质及pH电极性能影响的量化研究——Li₂O 的影响。1、对玻璃膜结构与性质的影响：Li₂O 的加入能够打破玻璃网络结构中部分 Si - O 键，使玻璃网络结构变得相对疏松。这是因为 Li⁺离子半径较小，电荷密度相对较高，能够吸引玻璃网络中桥氧离子的电子云，削弱 Si - O 键的强度。从量化角度来看，随着 Li₂O 含量的增加，玻璃的结构参数如平均非桥氧数（NBO/T）会发生变化。例如，在一定基础玻璃配方中，当 Li₂O 含量从 x₁% 增加到 x₂% 时，NBO/T 值可能从 y₁增加到 y₂ 。2、对电极性能的影响：这种结构变化会影响离子在玻璃膜中的传输。Li⁺离子在玻璃膜中具有较高的迁移率，能够为 H⁺离子的传输提供更多的通道。研究表明，适量 Li₂O 的添加可提高电极的响应速度。在对某一 pH 范围溶液进行测量时，未添加 Li₂O 的电极响应时间可能为 t₁秒，而添加适量 Li₂O 后，响应时间可缩短至 t₂秒（t₂ < t₁）。同时，Li₂O 的添加还可能影响电极的选择性。当溶液中存在其他干扰离子时，添加 Li₂O 的电极对 H⁺离子的选择性系数可能会发生变化，例如从 K₁增加到 K₂ ，表明其对 H⁺离子的选择性增强。北京高耐受性pH传感器