ST系列電極與緩沖溶液解釋說明

電極選型向?qū)?/strong>

pH電極基本理論

在環(huán)境監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)、食品飲料、化工、制藥、廢水與自來水以及質(zhì)量檢測(cè)與科研領(lǐng) 域，pH值的測(cè)量都是非常廣泛的。

pH 值的定義是氫離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)： pH = -lg H+

pH值可以很方便的在給定溫度下辨別樣品的酸堿度。

pH電極在不同的pH溶液中產(chǎn)生不同的電位。理論上，在25?C，pH電極每變化1個(gè)pH單位，電位變化59.16mV。

零電位和斜率

自從100多年前人們發(fā)現(xiàn)了玻璃電極對(duì)氫離子 的選擇性響應(yīng)以來，pH電極就誕生了，而且 越來越普及。其原理在于pH電極在不同pH值 的溶液中會(huì)有不同的電勢(shì)信號(hào)。

Slope(斜率) = mV /pH unit

理想狀態(tài)下的p H電極(100%的斜率)，在 25?C，每59.16mV對(duì)應(yīng)1.00 pH的變化。當(dāng)然實(shí)際操作中，這一數(shù)值一般在50mV到58 mV之 間。

offset(零電位)一般指pH=7時(shí)測(cè)得的電位值理 論狀態(tài)下offffset=0mV

用于pH值測(cè)量的pH電極

pH測(cè)量一般使用復(fù)合電極，包括了對(duì)氫離子 濃度響應(yīng)的玻璃電極和參比電極。在測(cè)量pH值時(shí)，參比電極的液接需保持通暢，以便正 常傳遞電信號(hào)。

玻璃電極敏感膜測(cè)定的電勢(shì)隨樣品pH的變化而變化，其關(guān)系可以用能斯特方程來表示： E = E0 + (2.303RT/nF) lgH+

pH的測(cè)量對(duì)溫度的改變特別敏感。然而，在 pH為7時(shí)，溫度將不會(huì)對(duì)溶液的電位產(chǎn)生影 響。這就是眾所周知的等位點(diǎn)。奧豪斯的三合一的電極內(nèi)含溫度探頭，可以用來補(bǔ)償溫度變化，而不需要任何外部的溫度探頭。

pH電極結(jié)構(gòu)

pH電極的維護(hù)與應(yīng)用選型

電極是玻璃制品，容易損壞，需要正確的維護(hù)和保存，才能有較長的使用時(shí)間，并保障測(cè)量結(jié)果的精準(zhǔn)與可靠。

當(dāng)電極不使用時(shí)，請(qǐng)將其保存在保護(hù)存儲(chǔ)液中(3M KCl)。不要將電極存儲(chǔ)在蒸餾水或去離子水中，這會(huì)導(dǎo)致離子從玻璃球泡中或參比液中泄露，導(dǎo)致電極反應(yīng)遲緩。

電極運(yùn)輸時(shí)電極頭會(huì)帶有一個(gè)保護(hù)帽或者保護(hù)瓶，保持玻璃球泡濕潤并防止破碎。使用前需要將保護(hù)瓶小心取下，用蒸餾水沖洗電極頭。長期保存時(shí)，確保保護(hù)瓶中有充足的保護(hù)存儲(chǔ)液，玻璃球泡浸泡在該溶液中。如有需要，更換新的保護(hù)瓶。

參比電極

參比電極基本原理

參比電極在恒定溫度下具有穩(wěn)定而精確的電位值。好的參比電極應(yīng)該不易極化，即便當(dāng)小電流通過時(shí)其電極電位仍可保持穩(wěn)定。

STREF2飽和甘汞電極(Hg/Hg2Cl2)是以往使用最為廣泛的參比電極，直到越來越多的實(shí)驗(yàn)室禁止汞的使用。其最大的缺點(diǎn)是因?yàn)镠g2Cl2不穩(wěn)定的特性，一旦溫度超過50?C，甘汞電極就無法使用。

STREF1銀/氯化銀電極 (Ag/AgCl)在飽和甘汞電極變得不那么受歡迎之后，也許是最廣泛使用的參比電極。其主要缺點(diǎn)是有些樣品會(huì)因?yàn)閰⒈纫褐械穆入x子而引入干擾，比如產(chǎn)生沉淀。

維護(hù)與保養(yǎng)

參比電極的維護(hù)可以避免穩(wěn)定性問題，使其保持在正常的工作條件。檢查確保參比電極里面充滿了電解質(zhì)，并確保接點(diǎn)處不堵塞。

ORP電極

ORP 電極基本原理

ORP電極即氧化還原電極，與介質(zhì)中的電子的可獲得性相關(guān)，尤其與溶液中正負(fù)離子的比例有關(guān)，也稱之為Redox電極。

ORP是有效的監(jiān)控水的消毒效果的真正實(shí)用的方法。常見的應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)椋?

● 養(yǎng)魚行業(yè)，水族館，水產(chǎn)養(yǎng)殖等

● 工業(yè)污水處理，反映水質(zhì)

● 游泳池，礦泉水，自來水，反映消毒效果

● 紡織印染行業(yè)等，測(cè)量氧化劑/還原劑

● 土壤ORP的測(cè)量等

ORP的測(cè)量值的單位是mV。大多數(shù)ORP測(cè)量值的范圍在-1000 mV到1000mV之間。另外，水的pH值會(huì)顯著影響ORP值。

如果ORP電極頭的鉑片或鉑圈受到污染將會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)時(shí)間變慢或測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確，這個(gè)時(shí)候，我們應(yīng)清潔電極。

維護(hù)與保養(yǎng)

為確保準(zhǔn)確的測(cè)量，保證電極的清潔很重要。電極污染會(huì)導(dǎo)致測(cè)量的不準(zhǔn)確以及響應(yīng)緩慢。

電導(dǎo)電極

電導(dǎo)電極基本原理

在很多工業(yè)領(lǐng)域，都需要測(cè)量同一樣品溶液的電導(dǎo)率值以直觀的了解其離子的總濃度。電導(dǎo)率值是一種簡單、快速，且不貴的測(cè)量溶液離子濃度的方法，缺點(diǎn)是無法測(cè)量某一特定離子的濃度。

一個(gè)電導(dǎo)池一般包括了一對(duì)平行的電極片用來測(cè)量電極片之間的樣品，電極片的距離與面積的比值即為電導(dǎo)池的電極常數(shù)K：K= d/A [cm-1]

電導(dǎo)率值等于電極常數(shù)乘以測(cè)量得到的電導(dǎo)值(K x G)。

與pH電極相比，正確使用和保存的情況下，電導(dǎo)電極性能一般不會(huì)隨時(shí)間而變化。當(dāng)電導(dǎo)電極表面被劃傷，污染，或者測(cè)量時(shí)有氣泡，會(huì)改變電極常數(shù)值。

電導(dǎo)電極需干燥保存。

STCON3 四環(huán)電導(dǎo)電極：

四環(huán)電導(dǎo)電極STCON3結(jié)構(gòu)如圖所示。四環(huán)電導(dǎo)電極消除了普通二環(huán)電導(dǎo)電極所帶來的極化誤差，測(cè)量范圍也更廣。在其最佳測(cè)量范圍內(nèi)，可達(dá)0.5%的精度，小于70 μs/cm時(shí)，測(cè)量精度誤差變大，不建議用于測(cè)量2 μs/cm以下數(shù)值。

STCON3使用注意事項(xiàng)：

● 確保塑料套正確的套在電極桿上。

● 確保溶液浸沒過金屬圈以上，塑料套表面的孔以下。

● 為防止電極從高電導(dǎo)溶液中轉(zhuǎn)換到低電導(dǎo)溶液中，測(cè)量前和測(cè)量后都要用蒸餾水清洗電極。

● 確保塑料套和電極桿之間無氣泡。

● 校準(zhǔn)前請(qǐng)先在儀表設(shè)置中確認(rèn)要校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)液數(shù)值。

電導(dǎo)電極

兩環(huán)電導(dǎo)電極STCON7是Starter系列的新成員。STCON7專門用來測(cè)量低電導(dǎo)的介質(zhì)，如純水或蒸餾水。它有一個(gè)內(nèi)置的30 KΩ的溫度探頭，具有自動(dòng)溫度補(bǔ)償功能，它的測(cè)量桿材料是316L不銹鋼管。

操作

為了獲得最佳性能，使用前按照上一頁所提到的與STCON3相同的步驟操作。此外，在測(cè)量時(shí)，確保溶液液面超過電極金屬部分，并清除電導(dǎo)池內(nèi)的固體污垢?？捎谜从邢礈靹┑拿藁ò魜砬宄酃?，并用蒸餾水沖洗電極。

注意事項(xiàng)

● 電極桿不宜用有機(jī)溶液清洗或測(cè)量。

● 超出溫度范圍下不宜使用電極。

● 要用標(biāo)準(zhǔn)溶液校準(zhǔn)電極，以確保精確的測(cè)量。

溶解氧電極

溶解氧電極基本原理

市場(chǎng)上的溶氧電極主要有三種原理：熒光法，極譜法與原電池 法。

STDO11是一款原電池原理的溶氧電極，該方法成熟簡單，不需更換電解液和膜，不需預(yù)熱極化，隨時(shí)都可使用。極譜法溶氧電極一般都需要幾十分鐘到幾個(gè)小時(shí)的預(yù)熱極化后方可使用。

其陰極為金屬銀，陽極為金屬鋅。氧氣透過半透膜后，會(huì)在電極上反應(yīng)產(chǎn)生電流，電流信號(hào)強(qiáng)度正比于溶氧含量。

原電池DO電極一直是活躍狀態(tài)并且在保存及使用過程也是消耗電解液的。它在校準(zhǔn)或測(cè)量前不需要預(yù)熱，而極譜型DO電極需要15分鐘到幾個(gè)小時(shí)的預(yù)熱時(shí)間。

維護(hù)與保養(yǎng)

小心的旋開電極頂端的保護(hù)瓶，取出電極。從電極BNC接頭上取下短路接頭，并將其存儲(chǔ)在安全的地方。取出電極的時(shí)候要格外小心，因?yàn)楸Ｗo(hù)瓶和電極是緊密貼合的。STDO11應(yīng)該存儲(chǔ)在潮濕的環(huán)境中，以避免膜干燥，但不直接存儲(chǔ)在水溶液中。

校準(zhǔn)和測(cè)量

在放入樣品前應(yīng)先校準(zhǔn)溶解氧電極。在校準(zhǔn)前，不要忘記輕輕搖晃電極，甩去電極膜上的水滴。

溫度與溶液

溫度電極

溫度的變化可能會(huì)影響pH值。

STTEMP 30溫度電極使用NTC 30KΩ熱敏電阻，可以用于ST 5000、ST 2100和ST 3100 實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)及ST 300 便攜pH計(jì)，ST 300D 便攜溶氧儀。

溶液

pH 緩沖溶液

奧豪斯提供7種pH緩沖液，分別是1.68，4.01，6.86，7.00，9.18，10.01和12.45，瓶裝，250ml/瓶電導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)液奧豪斯提供的四種電導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)液分別是10μs/cm，84μs/cm，1413μs/cm和12.88 ms/cm。

電極參比液

可充液pH電極的參比液為3M KCl (飽和 AgCl)，為Ag/AgCL提供解決方案。

電極保護(hù)液

當(dāng)電極清洗干凈或不用時(shí)，電極需要合理、規(guī)范存放，確保pH電極能夠正確存放，奧豪斯提供3M KCl，125ml/瓶的保護(hù)液。

?