PH-mätare mätelektrod och dess valmetod
Antimonmätelektroden är en halvmetall med en ren antimonaktiv yta. Antimonkontakten av elektroden genomgår en kemisk reaktion för att producera ett väteoxidskikt. Anledningen till att antimonelektroder kan svara på pH som andra elektroder är att detta oxidskikt kan känna av pH. Antimonelektroder är dock inte lika bra som glas- eller jonkänsliga fälteffekttransistorelektroder (ISFET) för mätning, eftersom deras svar på pH och temperatur är olinjärt. Dess standardtemperatur är begränsad till 0-80~C, och standard-pH-intervallet är 2-11. Oxidations- eller deformationsreaktioner kan avbryta mätningen av antimonelektroder. Till exempel oxidation eller deformation orsakad av närvaron av klor eller sulfit. Eftersom antimonkontakter kan reagera på eventuell oxidation eller deformation. Antimonelektroder används numera sällan för pH-mätning, endast i processer som innehåller fluorvätesyralösningar. Eftersom en fluorvätesyralösning med ett pH-värde som är mindre än eller lika med 4 snabbt kan skada de glas- eller jonkänsliga fälteffekttransistorelektroderna (ISFET). Användningen av antimonelektroder i fluorvätesyralösningar är dock också begränsad, eftersom det är svårt att uppnå mätresultat när pH-värdet är mindre än eller lika med 2.
Glasmätelektroden inkluderar ett speciellt mekanismglas som kan avge en mV-signal som ändras med pH. Glaselektroder uppvisar vanligtvis ett mycket linjärt mV-svar på pH-värden som sträcker sig från 1 till 12. Tillverkare av glaselektroder tillhandahåller i allmänhet elektroder av olika tjocklek för att passa olika temperaturförhållanden. Till exempel är glaselektroder med temperaturer från 0 till 80~C eller 20 till 110~(2) lämpliga. Trots det är tjocka glaselektroder fortfarande ömtåliga och benägna att gå sönder eller gå sönder. Användning av glaselektroder i lösningar med ett pH som är större än eller lika med 11 kan resultera i natriumfel, jämfört med lösningar med lägre vätekoncentrationer är glaselektroder vanligtvis mer känsliga för lösningar med högre natriumkoncentrationer. Andra lösningar, såsom kalium, är också benägna att denna reaktion. pH-mätvärden som är lägre än det sanna värdet sker vanligtvis vid pH 0,1 till 0. 3. Lösningar med högt pH kan också fräta på elektroden. Lösningar med hög temperatur och högt pH kan påverka glaselektrodernas reaktion på pH och förkorta deras livslängd. Tjockare glaselektroder används för lösningar med högt pH. I motsats till lösningar med lågt pH, såsom pH mindre än eller lika med 1, kommer glaselektroden att producera ett syrafel. Eftersom förhållandet mellan syra och vatten är högt i lösningen kommer både glasfilmen och elektrodresponsen att påverkas. Dessutom kan lösningar med höga syrakoncentrationer påverka noggrannheten, och det är också viktigt att notera att fluorvätesyra kan korrodera och i slutändan skada glaselektroden. En vanlig regel är att fluorvätesyra eller lösningar med pH mindre än eller lika med 4 kommer att förkorta livslängden för glaselektroder. En mer exakt förklaring är att glaselektroder är instabila och kan korrodera när de mäts i 10 mol/L fluorvätesyra. Jämfört med glaselektroder har antimonmätelektroder mycket starkare motstånd mot fluorvätesyrakorrosion.
3 Den jonkänsliga fälteffekttransistorn (ISFET) mätelektroden har använts som sensor sedan 1970-talet, men den har först nyligen använts i industriell mätning. Den främsta anledningen är att designen av ISFET-elektroden ofta ger mätfel och behöver kalibreras ofta varje dag. Den jonkänsliga fälteffekttransistorn (ISFET-prestanda. Jämfört med glaselektroder har den inget natriumfel och syrafelet är mycket mindre i lösningar med lågt pH än glaselektroder. Oxidations-/deformationsreaktionen kommer inte att avbryta pH-svaret för jonkänsligt fält -effekttransistorer. Hittills har den inte visat sig vara avbruten av några omständigheter Jonkänsliga fälteffekttransistorer kan ge korrekt linjär mV-respons från pH 0-14 inom pH-intervallet l2, och antimonelektroder kan bara svara inom pH-intervallet 1l. Dessutom är det i sig mycket robust, medan glaselektroder är ömtåliga I många mätmiljöer är pH-elektroden för jonkänsliga fälteffekttransistorer mindre mottaglig för kemisk korrosion, sondkontamination och allmän skada än antimon- eller glaselektroder. Den nuvarande designen har dock fortfarande brister. Den är mer mottaglig för korrosiva lösningar med hög temperatur än glaselektroder, även om den kan bibehålla mätnoggrannheten bättre än glas. eller antimonelektroder. Fluorvätesyra kan också snabbt skada den. Dessutom orsakar viss kemisk korrosion faktiskt mer allvarlig korrosion av jonkänsliga fälteffekttransistorelektroder än glas- eller antimonelektroder
