כיצד התפתחו בדיקות חיישן pH?
חיישן pH של מים הוא חיישן המשמש לזיהוי ערך pH של מים. תפקידו העיקרי הוא למדוד את היחס בין יוני מימן (H+) ויוני הידרוקסיל (OH-) במולקולות מים כדי לקבוע את החומציות או הבסיסיות של המים. pH הוא היחס בין הריכוז של יוני מימן ויוני הידרוקסיל במולקולת מים, והוא מתבטא בדרך כלל במספר ה-pH, שנע בין 0 ל-14, כאשר pH נמוך יותר מציין חומצי, ו-pH גבוה יותר מציין בְּסִיסִי.
הפיתוח של חיישני pH החל משנות ה-60. באותה תקופה, עקב זיהום איכות המים והצורך בניטור איכות המים, החל מחקר חיישני pH. חיישני pH כימיים הם בעיקר מגוון של אלקטרודות זכוכית, אלקטרודות תחמוצת מתכת-מתכת, אלקטרודות סלקטיביות ליונים ואלקטרודות (קינון) אמוניה קינון.
עם ההתפתחות המתמשכת של המדע והטכנולוגיה, חיישני ה-pH המסורתיים בתחומים שונים לא הצליחו לענות על הביקוש, אנשים החלו להתמסר לחקר אלקטרודות שאינן מזכוכית, השימוש באלקטרודות שעברו שינוי כימי הוא אחד מהם, כגון כמו 8-הידרוקסיקווינולין-5-חיישן pH אלקטרודה שעבר חומצה סולפונית, חיישן pH אולטרה-מיקרו של אלקטרודה שעבר שינוי בפוליאנילין וכו'.
מאוחר יותר, עם השינוי בביקוש, פותח חיישן pH של תחמוצת טונגסטן, והוכנה אלקטרודת pH של תחמוצת טונגסטן בשיטת סול-ג'ל, ולאחר מכן הוכן חיישן pH של תחמוצת טונגסטן מאלקטרודת pH של תחמוצת טונגסטן עם Ag מוצק אלקטרודת ייחוס /AgCl, שלא דרשה תמיסת ייחוס עם דיאפרגמה קרמית.
על מנת להקטין את גודל חיישן ה-pH ולשפר את ביצועי ההפרעות האנטי-אלקטרומגנטיות, פותח חיישן pH אופטי, המבוסס על המרה פוטו-אלקטרית ומנצל את התכונה ש-pH משתנה עם התכונות האופטיות של סרטים חדירים פרוטונים.
בשנת 2006, פותח סוג חדש של חיישן pH מרוכב כולו מוצק לקביעה ישירה של pH על פני השטח ובפנים של מוצקים, מוצקים למחצה ומשחות, המסוגל למדידות ישירות, באתר ולא הרסניות.
על מנת לשפר את מאפייני סחיפת הטמפרטורה וסחיפת הזמן של חיישני pH, פותח חיישן pH מסוג צינור אפקט שדה רגיש ליונים (ISFET) המשתמש בחומר SOI מלוכד סיליקון כמצע. כדי לענות על הצרכים של תחומים ויישומים שונים, פיתחנו חיישני pH של קרום פילמור ממס, חיישני pH עמידים בטמפרטורה גבוהה, חיישני RB החדשים של Rosemount Analytical, וכן הלאה.
חיישני pH דיגיטליים של Yushan משתמשים באלקטרודות מקוונות תעשייתיות ארוכות חיים עבור דיוק ויציבות גבוהים. חיישן הטמפרטורה המובנה מאפשר פיצוי טמפרטורה אוטומטי. חיישני pH דיגיטליים של Yushan עם רמת הגנה IP68 ודיור עמיד בפני קורוזיה מתאימים למגוון סביבות עבודה קשות: מים עיליים רגילים, מים שחורים מסריחים, מים עם מוליכות נמוכה, חקלאות מי ים וכן הלאה.
