在線PH計(jì)電測(cè)試方法
在線PH計(jì)電測(cè)試方法
1 銻測(cè)量電 銻測(cè)量電是一種純銻活性表面的半金屬。電的銻觸點(diǎn)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生一個(gè)氫氧化層。銻電之所以能像其它電一樣可響應(yīng)pH，正因?yàn)檫@個(gè)氧化層能感應(yīng)pH。但是銻電不如玻璃或離子 敏感場(chǎng)效應(yīng)晶體管(ISFET)電測(cè)量，因?yàn)?它對(duì)pH和溫度響應(yīng)是非線性的。它的標(biāo)準(zhǔn)溫度限 制在0～80~C，標(biāo)準(zhǔn)pH范圍在2～11。氧化或變形 反應(yīng)會(huì)打斷銻電測(cè)量。例如因氯或亞硫酸鹽存在引起的氧化或變形。因?yàn)殇R觸點(diǎn)會(huì)對(duì)可能的氧化或變形響應(yīng)。 現(xiàn)在銻電已經(jīng)很少被用于pH測(cè)量了，只有在含氫氟酸溶液的工藝過(guò)程中才用到。因?yàn)閜H 值≤4的氫氟酸溶液會(huì)迅速損壞玻璃或離子敏感場(chǎng)效應(yīng)晶體管(ISFET)電。但是銻電在氫氟酸 溶液中使用也是有限的，因?yàn)閜H值≤2時(shí)測(cè)量結(jié)果很難達(dá)到。
2 玻璃測(cè)量電 玻璃測(cè)量電包括一個(gè)特殊機(jī)理玻璃，它可發(fā)出隨pH變化的mV信號(hào)。玻璃電通常對(duì)pH值 在1至12范圍間能夠作出非常線性mV響應(yīng)。玻璃電的生產(chǎn)廠商一般會(huì)提供不同厚度的電以適合 各種溫度條件。例如溫度在0～80~C，或20～110~(2 適用的玻璃電。即便如此，厚玻璃電也依然易碎，很容易破裂或斷掉。 在pH≥11的溶液中使用玻璃電會(huì)產(chǎn)生鈉誤 差，這是因?yàn)橄啾葰錆舛鹊偷娜芤?，通常玻璃?易響應(yīng)鈉濃度高的溶液。其它溶液，如鉀，也容 易造成這種反應(yīng)。pH測(cè)量讀數(shù)低于真實(shí)值一般出現(xiàn)在pH在0。1～0。3時(shí)。高pH值溶液還會(huì)腐蝕電 。高溫且高pH值的溶液會(huì)影響玻璃電對(duì)pH 的響應(yīng)和縮短玻璃電的使用壽命。較厚的玻璃電 用于高pH值和高溫溶液中。 相反，在低pH值溶液中，如pH≤1時(shí)，玻璃 電會(huì)產(chǎn)生酸誤差。因?yàn)槿芤褐?，酸和水的比?高，玻璃膜和電響應(yīng)都會(huì)受到影響。除此之外， 酸濃度高的溶液有可能影響精度的情況，還要注意 氫氟酸會(huì)腐蝕并終損壞玻璃電。一個(gè)普遍的規(guī) 律是氫氟酸或pH≤4的溶液會(huì)縮短玻璃電的壽命。確切的說(shuō)法是玻璃電在10 mol／L氫氟酸 中測(cè)量不穩(wěn)定，且會(huì)被腐蝕。相比玻璃電，銻測(cè) 量電的抗氫氟酸腐蝕性要強(qiáng)很多。
3 離子敏感場(chǎng)效應(yīng)晶體管「ISFET)測(cè)量電 從20世紀(jì)70年代開(kāi)始，離子敏感場(chǎng)效應(yīng)晶體 管(ISFET)測(cè)量電就被用作傳感器，但是僅僅到 近才被應(yīng)用于工業(yè)測(cè)量中。主要原因是之前離子 敏感場(chǎng)效應(yīng)晶體管(ISFET)電的設(shè)計(jì)經(jīng)常產(chǎn)生 測(cè)量誤差，并且需要每天頻繁標(biāo)定。用于傳感pH 的離子敏感場(chǎng)效應(yīng)晶體管同傳統(tǒng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管 (FET)類似，只是在金屬閘門位置多裝一個(gè)氫敏 緣體。這個(gè)緣體對(duì)pH的響應(yīng)與玻璃電響應(yīng) 原理相I司。 離子敏感場(chǎng)效應(yīng)晶體管pH測(cè)量電具有許多 優(yōu)于玻璃或銻電的性能。與玻璃電相比，它無(wú) 鈉誤差，而且在低pH值的溶液中酸誤差也遠(yuǎn)小于 玻璃電。氧化／變形反應(yīng)也不會(huì)打斷離子敏感場(chǎng) 效應(yīng)晶體管對(duì)pH響應(yīng)。事實(shí)上，到目前為止沒(méi)有 發(fā)現(xiàn)它會(huì)被任何情況打斷。離子敏感場(chǎng)效應(yīng)晶體管 電可以對(duì)從pH 0—14作出正確的線性mV響應(yīng)。 而玻璃電卻只能在pH l l2范圍，銻電也只 能在pH 2一ll值范圍作出響應(yīng)。
此外，它本質(zhì)非常堅(jiān)固，而玻璃電卻很易碎。 在許多測(cè)量環(huán)境中，離子敏感場(chǎng)效應(yīng)晶體管 PH電都比銻或玻璃電不易受到化學(xué)腐蝕，或探頭被污染，以及一般性損壞。然而， 目前的設(shè)計(jì) 仍然存在缺陷。它比玻璃電受到高溫腐蝕性溶液 迅速，盡管它比玻璃或銻電能夠保持測(cè)量精 度。氫氟酸也會(huì)很快損壞它。此外，一些化學(xué)腐蝕 事實(shí)上對(duì)離子敏感場(chǎng)效應(yīng)晶體管電的腐蝕要比對(duì) 玻璃或銻電的嚴(yán)重
