PH계 측정전극 및 그 선택방법
안티몬 측정 전극은 순수한 안티몬 활성 표면을 가진 반금속입니다. 전극의 안티몬 접촉은 화학 반응을 거쳐 수소 산화물 층을 생성합니다. 안티몬 전극이 다른 전극과 마찬가지로 pH에 반응하는 이유는 이 산화물층이 pH를 감지할 수 있기 때문입니다. 그러나 안티몬 전극은 pH 및 온도에 대한 반응이 비선형적이기 때문에 측정용 유리 또는 ISFET(이온 감지 전계 효과 트랜지스터) 전극만큼 좋지 않습니다. 표준온도는 0-80~C로 제한되며, 표준 pH 범위는 2-11입니다. 산화 또는 변형 반응은 안티몬 전극의 측정을 방해할 수 있습니다. 예를 들어, 염소나 아황산염의 존재로 인한 산화 또는 변형이 있습니다. 안티몬 접촉은 산화 또는 변형에 반응할 수 있기 때문입니다. 이제 안티몬 전극은 pH 측정에 거의 사용되지 않으며 불산 용액을 포함하는 공정에서만 사용됩니다. pH 값이 4 이하인 불산 용액은 유리 또는 ISFET(이온 민감 전계 효과 트랜지스터) 전극을 빠르게 손상시킬 수 있기 때문입니다. 그러나 불산 용액에 안티몬 전극을 사용하는 것도 pH 값이 2 이하인 경우 측정 결과를 얻기 어렵기 때문에 제한적입니다.
유리 측정 전극에는 pH에 따라 변화하는 mV 신호를 방출할 수 있는 특수 메커니즘 유리가 포함되어 있습니다. 유리 전극은 일반적으로 1~12 범위의 pH 값에 대해 매우 선형적인 mV 반응을 나타냅니다. 유리 전극 제조업체는 일반적으로 다양한 온도 조건에 맞게 다양한 두께의 전극을 제공합니다. 예를 들어, 온도 범위가 0 ~ 80~C 또는 20 ~ 110~(2)인 유리 전극이 적합합니다. 그럼에도 불구하고 두꺼운 유리 전극은 여전히 깨지기 쉽고 깨지거나 부서지기 쉽습니다. pH가 11보다 크거나 같은 용액에 유리 전극을 사용하면 나트륨 오류가 발생할 수 있습니다. 이는 수소 농도가 낮은 용액에 비해 유리 전극은 일반적으로 나트륨 농도가 높은 용액에 더 잘 반응합니다. 칼륨과 같은 다른 용액도 이 반응을 일으키기 쉽습니다. 실제 값보다 낮은 pH 측정 판독값은 일반적으로 pH 0.1~0.3에서 발생합니다. 높은 pH 용액도 전극을 부식시킬 수 있습니다. 고온 및 높은 pH 용액은 pH에 대한 유리 전극의 반응에 영향을 미치고 수명을 단축시킬 수 있습니다. 높은 pH 용액에는 더 두꺼운 유리 전극이 사용됩니다. 대조적으로, pH 1 이하와 같은 낮은 pH 용액에서는 유리 전극이 산 오류를 생성합니다. 용액에서 산과 물의 비율이 높기 때문에 유리 필름과 전극 반응이 모두 영향을 받습니다. 또한, 산 농도가 높은 용액은 정확도에 영향을 미칠 수 있으며, 불산이 부식되어 궁극적으로 유리 전극을 손상시킬 수 있다는 점에 유의하는 것도 중요합니다. 일반적인 규칙은 pH가 4 이하인 불화수소산 또는 용액이 유리 전극의 수명을 단축한다는 것입니다. 보다 정확한 설명은 유리 전극이 10 mol/L 불화수소산에서 측정할 때 불안정하고 부식될 수 있다는 것입니다. 유리 전극에 비해 안티몬 측정 전극은 불산 부식에 대한 저항성이 훨씬 더 강합니다.
3 이온 감지 전계 효과 트랜지스터(ISFET) 측정 전극은 1970년대부터 센서로 사용되어 왔지만 최근에야 산업 측정에 사용되었습니다. 주된 이유는 ISFET 전극의 설계로 인해 종종 측정 오류가 발생하고 매일 자주 교정해야 하기 때문입니다. 이온 감지 전계 효과 트랜지스터(ISFET 성능. 유리 전극과 비교할 때 나트륨 오류가 없으며 유리 전극보다 낮은 pH 용액에서 산 오류가 훨씬 작습니다. 산화/변형 반응은 이온 감지 필드의 pH 반응을 방해하지 않습니다. 실제로, 지금까지 어떤 상황에서도 방해를 받지 않은 것으로 나타났습니다. 이온에 민감한 전계 효과 트랜지스터 전극은 pH 0-14에서 정확한 선형 mV 응답을 제공할 수 있습니다. 이온에 민감한 전계 효과 트랜지스터의 pH 전극은 pH 범위 12 내에서 반응할 수 있으며, 안티몬 전극은 본질적으로 매우 견고합니다. 안티몬이나 유리 전극보다 화학적 부식, 프로브 오염 및 일반적인 손상에 덜 취약합니다. 그러나 현재 설계에는 유리 전극보다 측정 정확도를 더 잘 유지할 수 있지만 여전히 고온 부식성 용액에 더 취약합니다. 또는 안티몬 전극. 불화수소산도 빠르게 손상될 수 있습니다. 또한 일부 화학적 부식은 실제로 유리나 안티몬 전극보다 이온에 민감한 전계 효과 트랜지스터 전극의 더 심각한 부식을 유발합니다.
