PH mérő mérőelektróda és kiválasztási módja
Az antimon mérőelektróda egy félfém, tiszta antimon aktív felülettel. Az elektróda antimonos érintkezése kémiai reakción megy keresztül, és hidrogén-oxid réteg keletkezik. Az antimon elektródák más elektródákhoz hasonlóan azért tudnak reagálni a pH-ra, mert ez az oxidréteg érzékeli a pH-t. Az antimonelektródák azonban nem olyan jók a méréshez, mint az üveg- vagy ionérzékeny térhatástranzisztoros (ISFET) elektródák, mivel a pH-ra és a hőmérsékletre adott válasza nemlineáris. Normál hőmérséklete 0-80~C-ra korlátozódik, a standard pH-tartomány pedig 2-11. Az oxidációs vagy deformációs reakciók megszakíthatják az antimon elektródák mérését. Például klór vagy szulfit jelenléte által okozott oxidáció vagy deformáció. Mivel az antimon érintkezők reagálhatnak az esetleges oxidációra vagy deformációra. Antimon elektródákat ma már ritkán használnak pH mérésre, csak fluorsavoldatokat tartalmazó eljárásokban. Mivel a 4-nél kisebb vagy azzal egyenlő pH-értékű hidrogén-fluorid-oldat gyorsan károsíthatja az üveg- vagy ionérzékeny térhatás-tranzisztor (ISFET) elektródákat. Ugyanakkor az antimon elektródák használata hidrogén-fluoridos oldatokban is korlátozott, mivel 2-nél kisebb vagy azzal egyenlő pH-érték esetén nehéz mérési eredményeket elérni.
Az üveg mérőelektróda egy speciális szerkezetű üveget tartalmaz, amely a pH-val változó mV jelet képes kibocsátani. Az üvegelektródák jellemzően nagyon lineáris mV-reakciót mutatnak az 1 és 12 közötti pH-értékekre. Az üvegelektródák gyártói általában különböző vastagságú elektródákat bocsátanak rendelkezésre, hogy megfeleljenek a különböző hőmérsékleti feltételeknek. Például megfelelőek a 0 és 80~C vagy 20 és 110°(2) közötti hőmérsékletű üvegelektródák. Ennek ellenére a vastag üvegelektródák még mindig törékenyek, és hajlamosak a törésre vagy törésre. Az üvegelektródák használata 11-nél nagyobb vagy egyenlő pH-jú oldatokban nátriumhibákat eredményezhet, mivel az alacsonyabb hidrogénkoncentrációjú oldatokhoz képest az üvegelektródák általában jobban reagálnak a magasabb nátriumkoncentrációjú oldatokra. Más oldatok, mint például a kálium, szintén hajlamosak erre a reakcióra. A valódi értéknél alacsonyabb pH-mérés általában 0,1 és 0,3 közötti pH-értéknél jelentkezik. A magas pH-jú oldatok is korrodálhatják az elektródát. A magas hőmérsékletű és magas pH-jú oldatok befolyásolhatják az üvegelektródák pH-ra adott válaszát, és lerövidíthetik élettartamukat. A magas pH-jú oldatokhoz vastagabb üvegelektródákat használnak. Ezzel szemben alacsony pH-jú oldatokban, például pH 1-nél kisebb vagy azzal egyenlő, az üvegelektróda savhibát okoz. Mivel az oldatban magas a sav és a víz aránya, az üvegfilm és az elektróda reakciója is hatással lesz. Ezenkívül a magas savkoncentrációjú oldatok befolyásolhatják a pontosságot, és fontos megjegyezni, hogy a hidrogén-fluorid korrodálhatja és végső soron károsíthatja az üvegelektródát. Általános szabály, hogy a hidrogén-fluorid vagy a 4-nél kisebb vagy azzal egyenlő pH-jú oldatok lerövidítik az üvegelektródák élettartamát. A pontosabb magyarázat az, hogy az üvegelektródák instabilak, és 10 mol/l hidrogén-fluoridban mérve korrodálódhatnak. Az üvegelektródákhoz képest az antimon mérőelektródák sokkal erősebben ellenállnak a hidrogén-fluoridos korróziónak.
3 Az ionérzékeny térhatás-tranzisztoros (ISFET) mérőelektródát az 1970-es évek óta használják szenzorként, de az ipari mérésekben csak a közelmúltban alkalmazzák. Ennek fő oka az, hogy az ISFET elektróda kialakítása gyakran okoz mérési hibákat, és naponta gyakran kell kalibrálni. Az ionérzékeny térhatástranzisztor (ISFET teljesítmény. Az üvegelektródákhoz képest nincs nátriumhibája, és a savhiba is sokkal kisebb alacsony pH-jú oldatokban, mint az üvegelektródákban. Az oxidációs/deformációs reakció nem szakítja meg az ionérzékeny tér pH-válaszát -effektus tranzisztorok Valójában ez idáig semmilyen körülmények között nem szakították meg az ionérzékeny térhatású tranzisztor elektródák a megfelelő lineáris mV-választ 0-14 l2 pH-tartományon belül, és az antimon elektródák csak az 1l pH-tartományon belül tudnak reagálni, ráadásul az üvegelektródák nagyon sérülékenyek. Az ionérzékeny térhatású tranzisztorok pH-elektródája igen kevésbé érzékeny a kémiai korrózióra, a szonda szennyeződésére és az általános sérülésekre, mint az antimon vagy az üvegelektródák. A jelenlegi kialakításnak azonban még mindig vannak hibái, mint az üvegelektródák, bár a mérési pontosságot jobban meg tudja tartani. vagy antimon elektródák. A hidrogén-fluorid is gyorsan károsíthatja. Ezenkívül bizonyos kémiai korrózió valóban súlyosabb korróziót okoz az ionérzékeny térhatású tranzisztor elektródákon, mint az üveg vagy antimon elektródák
