산업용 pH 측정기 전극 사용 시 발생하는 일반적인 문제 분석
유리 전극에 대한 온도의 영향
1. 1차전지의 기전력 표현에서 전극전위가 용액온도에 비례함을 알 수 있다. 전극 교정의 온도 범위에서 일반적으로 온도 전극(pt100 또는 pt1000)을 통해 변환기 피드백 회로에서 보상할 수 있습니다.
2. 유리 전극은 높은 내부 저항(산업용 유리 전극 저항은 일반적으로 500MΩ 미만)을 가지며, 그 크기는 유리 필름의 조성 및 두께뿐만 아니라 온도와도 관련이 있습니다(지수 관계, 매번 온도가 섭씨 10도 떨어지고 저항 값이 약 두 배가 됨).
3. 고온은 민감한 유리막 표면의 수화층에서 가용성 부분의 용해를 촉진하여 전극 전위에 영향을 미치고 전극을 노화시킵니다. 노화 주기는 매체 구성과 온도에 따라 다릅니다. 같은 매체에서 활동 주기는 25도에서 100%, 80도에서 20%, 120도에서 겨우 5%라고 가정합니다.
기준 전극에 대한 온도의 영향
1. 높은 주변 온도의 경우 KCl 결정화가 흐름형 충전식 기준 전극(포화 KCl 용액으로 채워짐) 내부에서 종종 발생하여 기준 전극의 액체 접합 전위가 불안정해집니다. 동시에 결정화는 전극 하단의 세라믹을 차단할 수 있습니다. 플러그는 전해질이 측정 용액으로 누출되어 전기 경로를 차단하는 것을 방지합니다.
2. Calomel 전극은 온도 변화에 민감하며 고온 또는 큰 온도 변동이 있는 매체에서는 피해야 합니다. 반면 은염화은 전극은 훨씬 더 높은 온도에서 작동할 수 있고 더 높은 안정성을 가질 수 있습니다.
흐름 기준 전극에 대한 미세 삼투압의 영향
기준 전극 하단의 세라믹 플러그는 전기 경로에 중간 임피던스를 생성합니다. 이 임피던스가 0.1MΩ보다 크면 기준 전극 전위가 불안정하거나 드리프트됩니다. 매우 더러운 매체는 전극 표면을 오염시키고 세라믹 플러그를 막습니다. 그만큼
흐름 기준 전극의 경우 전기 채널의 형성은 전극에 있는 전해질의 미세 삼투압에 따라 달라지므로 전해질이 측정 용액에 침투할 수 있습니다. 매질의 압력이나 농도가 높을 때 재수화 채널이 원활하지 않거나 기포가 있는 경우 전해질의 유출을 방해하고 전기 경로의 중간 임피던스를 증가시킬 수 있습니다. 매체가 전극으로 역전되면 염다리를 오염시키고 전해질 또는 내부 전극과의 화학 반응(예: AgCl + 황화물 → Ag2S)으로 전극을 오염시킬 수 있습니다.
용액의 pH가 전극에 미치는 영향
유리 전극은 pH2~pH9 외부에서 좋은 선형 관계를 갖지 않으며 강산성 용액에서 많은 양의 하이드로늄 이온 H3 플러스 O를 형성하기 쉽기 때문에 전극 표면에 도달하는 H 플러스의 수가 상대적으로 감소합니다 , pH 값이 증가합니다. 강알칼리성 매질의 Na+도 용액의 H+와 전극 수화층의 H+의 교환 과정에 참여하여 유리 전극의 전위를 높이고 pH 값을 낮춥니다.
또한 강한 산화성 매체에서 민감한 유리막의 알칼리성 물질(주로 1가 양이온)의 손실은 수화층을 손상시키고 전극 중독을 유발합니다. 제산성 전극을 선택할 수 있으며, 제조 공정에서 채택된 특수 기술 조치(특별히 추가된 이온 공식)는 유리막의 제산성 능력을 향상시키는 동시에 전극의 제로 전위에 해당합니다. 산 범위에서 선형성을 얻을 수 있도록 pH0=2로 변경합니다. 보정.
민감한 유리막의 활동
유리전극 내 용액의 pH값과 외부용액의 pH값이 같을 때 유리막 양면의 전위차는 0이어야 하지만 실제로는 비대칭전위 Ea가 존재하고 그 크기는 유리의 구성, 두께 및 생산 조건과 관련이 있습니다. 유리전극을 증류수 또는 산성용액(0.1N 묽은 염산)에 24시간 침지하면 유리막 표면에 수화층이 형성되어 Ea가 크게 감소하게 되고 전극은 현재 활성 상태입니다. 마찬가지로 Ea가 크면 전극 노화라고 합니다. 정확한 측정을 위해서는 유리 전극을 사용하기 전에 활성화시켜야 하며, 사용 중에 정기적으로 활성화해야 합니다.
