ניתוח של בעיות נפוצות בשימוש באלקטרודות של מד pH תעשייתי
השפעת הטמפרטורה על אלקטרודת זכוכית
1. ניתן לראות מביטוי הכוח האלקטרו-מוטורי של הסוללה הראשונית שפוטנציאל האלקטרודה פרופורציונלי לטמפרטורת התמיסה. בטווח הטמפרטורות של כיול האלקטרודה, ניתן בדרך כלל לפצות אותו במעגל המשוב של הממיר דרך אלקטרודת הטמפרטורה (pt100 או pt1000).
2. לאלקטרודת הזכוכית התנגדות פנימית גבוהה (התנגדות אלקטרודת זכוכית תעשייתית היא בדרך כלל פחות מ-500MΩ), גודלה אינו קשור רק להרכב ולעובי של סרט הזכוכית, אלא גם קשור לטמפרטורה (יחס מעריכי, בכל פעם הטמפרטורה יורדת ב-10 מעלות צלזיוס, ערך ההתנגדות הוכפל בערך).
3. טמפרטורה גבוהה תקדם את פירוק החלק המסיס בשכבת ההידרציה על פני ממברנת הזכוכית הרגישה, מה שישפיע על פוטנציאל האלקטרודה ותגרום להזדקנות האלקטרודה. מחזור ההזדקנות שלו תלוי בהרכב הבינוני ובטמפרטורה. באותו מדיום, מניחים שמחזור הפעילות הוא 100 אחוז ב-25 מעלות, 20 אחוז ב-80 מעלות ורק 5 אחוז ב-120 מעלות.
השפעת הטמפרטורה על אלקטרודת ייחוס
1. במקרה של טמפרטורת סביבה גבוהה, התגבשות KCl תתרחש לעתים קרובות בתוך אלקטרודת הייחוס הנטענת מסוג זרימה (מלאה בתמיסת KCl רוויה), וכתוצאה מכך פוטנציאל צומת נוזל לא יציב של אלקטרודת הייחוס; במקביל, ההתגבשות עלולה לחסום את הקרמיקה בתחתית האלקטרודה התקע מונע מהאלקטרוליט לדלוף לתמיסת המדידה ולחסום את המסלול החשמלי.
2. אלקטרודות Calomel רגישות לשינויי טמפרטורה ויש להימנע מהן במדיה עם טמפרטורה גבוהה או תנודות טמפרטורה גדולות, בעוד אלקטרודות כסף-כסף כלוריד יכולות לעבוד בטמפרטורות גבוהות בהרבה ובעלות יציבות גבוהה יותר.
השפעת לחץ מיקרו אוסמוטי על אלקטרודת התייחסות לזרימה
התקע הקרמי בתחתית אלקטרודת הייחוס מייצר עכבת ביניים על הנתיב החשמלי. כאשר עכבה זו גדולה מ-0.1MΩ, היא תגרום לפוטנציאל האלקטרודה הייחוס להיות לא יציב או להיסחף. מדיה מלוכלכת מאוד מזהמת את משטח האלקטרודה וחוסמת את התקע הקרמי. ה
עבור אלקטרודות התייחסות לזרימה, היווצרות תעלות חשמליות תלויה בלחץ המיקרו-אוסמוטי של האלקטרוליט באלקטרודה, מה שמאפשר לאלקטרוליט לחדור לתמיסת המדידה. כאשר הלחץ או הריכוז של המדיום גבוהים, תעלת ההידרציה אינה חלקה, או שיש בועות אוויר וכו', זה עלול לעכב את חילוץ האלקטרוליט ולהגביר את עכבת הביניים של הנתיב החשמלי. אם המדיום מתהפך לתוך האלקטרודה, זה יזהם את גשר המלח ואולי אפילו תגובה כימית עם אלקטרוליט או אלקטרודה פנימית (לדוגמה: AgCl בתוספת גופרית → Ag2S) כדי להרעיל את האלקטרודה.
השפעת ה-pH של התמיסה על אלקטרודות
לאלקטרודת הזכוכית אין קשר ליניארי טוב מחוץ ל-pH2~pH9, וקל ליצור כמות גדולה של יוני הידרוניום H3 פלוס O בתמיסת חומצה חזקה, כך שמספר ה-H פלוס המגיע אל פני האלקטרודה מצטמצם יחסית. , וערך ה-pH עולה. Na plus במדיום האלקליני החזק ישתתף גם בתהליך ההחלפה של H plus בתמיסה וה-H פלוס בשכבת הידרציה של האלקטרודה, וכתוצאה מכך לעלייה בפוטנציאל של אלקטרודת הזכוכית ולערך pH נמוך.
בנוסף, בתווך מחמצן חזק, אובדן חומרים אלקליים (בעיקר קטיונים חד ערכיים) בממברנת הזכוכית הרגישה יפגע בשכבת ההידרציה ויגרום להרעלת אלקטרודות. ניתן לבחור אלקטרודה נוגדת חומצה, והאמצעים הטכנולוגיים המיוחדים (נוסחת יונים שנוספו במיוחד) שננקטו בתהליך הייצור שיפרו את יכולת האנטי-חומצה של קרום הזכוכית, ובמקביל, פוטנציאל האפס של האלקטרודה תואם ל-pH0=2, כך שניתן לקבל את הליניאריות בטווח החומצה. תיקון.
פעילות של ממברנות זכוכית רגישות
כאשר ערך ה-pH של התמיסה באלקטרודת הזכוכית שווה לערך ה-pH של התמיסה החיצונית, הפרש הפוטנציאל בין שני הצדדים של קרום הזכוכית צריך להיות אפס, אך למעשה ישנו פוטנציאל א-סימטרי Ea, וגודלו. קשור להרכב, לעובי ולתנאי הייצור של הזכוכית. לאחר טבילת אלקטרודת הזכוכית במים מזוקקים או בתמיסה חומצית (0.1N חומצה הידרוכלורית מדוללת) למשך 24 שעות, תיווצר שכבת הידרציה על פני ממברנת הזכוכית, ובכך תפחית מאוד את Ea, והאלקטרודה נמצאת בפנים מצב פעיל בזמן זה. בהתאם, כאשר Ea גדול, זה נקרא הזדקנות אלקטרודות. על מנת לדייק את המדידה, יש להפעיל את אלקטרודת הזכוכית לפני השימוש, ויש להפעיל אותה באופן קבוע במהלך השימוש.
