選擇適合特定測(cè)量環(huán)境的 pH 電極,需注意測(cè)量場(chǎng)景:實(shí)驗(yàn)室離線vs在線監(jiān)測(cè),需求大不同。不同場(chǎng)景對(duì)電極的便捷性、穩(wěn)定性、維護(hù)頻率要求差異明顯。實(shí)驗(yàn)室離線測(cè)量注重精度高、操作便捷、通用性強(qiáng),適合選擇便攜式復(fù)合電極(內(nèi)置ATC),參比液可更換,敏感膜選常規(guī)玻璃以兼顧多數(shù)介質(zhì)。在線連續(xù)監(jiān)測(cè)則需要長(zhǎng)期穩(wěn)定性、低維護(hù)和抗干擾能力,應(yīng)選工業(yè)級(jí)復(fù)合電極,帶PTFE保護(hù)套;參比系統(tǒng)用凝膠型(減少補(bǔ)液)或固體電解質(zhì)(免維護(hù)),且內(nèi)置溫度傳感器。防爆環(huán)境(如化工車間)需選擇本安型防爆電極(經(jīng)ATEX、IECEx認(rèn)證),殼體接地以避免靜電積累。pH 電極支持三線制接法,同時(shí)傳輸 pH 值與溫度信號(hào),簡(jiǎn)化接線流程?;幢眕H電極方案

按測(cè)量環(huán)境的 “惡劣程度” 確定pH電極校準(zhǔn)頻率。環(huán)境越極端,電極性能漂移越快,校準(zhǔn)頻率需越高,這是確定頻率的首要依據(jù)。1.極端腐蝕環(huán)境(如強(qiáng)酸性pH<1、強(qiáng)堿性pH>12、含氟化物/硫化物介質(zhì)):這類環(huán)境會(huì)加速敏感膜的化學(xué)腐蝕(如玻璃膜被HF溶解、低鈉玻璃在強(qiáng)堿中溶脹)和參比系統(tǒng)的污染(如Ag/AgCl參比被S2?中毒),導(dǎo)致電極斜率快速下降。建議每次使用前校準(zhǔn),連續(xù)在線測(cè)量時(shí)每8-12小時(shí)校準(zhǔn)一次,并在測(cè)量間隙用純水沖洗電極,減少殘留介質(zhì)對(duì)膜的持續(xù)侵蝕。2.高度干擾環(huán)境(如高粘度漿料、含懸浮物/油脂、溫度劇烈波動(dòng)>10℃/小時(shí)):介質(zhì)附著會(huì)阻礙離子交換(如敏感膜被油污覆蓋),溫度驟變會(huì)改變電極響應(yīng)斜率(Nernst方程與溫度直接相關(guān))。建議間歇測(cè)量時(shí)每批次校準(zhǔn)1次,連續(xù)測(cè)量時(shí)每24小時(shí)校準(zhǔn)1次,同時(shí)搭配定期物理清潔(如軟布擦拭膜表面),避免污染物積累影響校準(zhǔn)有效性。3.溫和環(huán)境(如普通水樣、中性緩沖液、溫度穩(wěn)定±2℃內(nèi)):電極性能漂移緩慢,校準(zhǔn)頻率可降低。建議日常間歇測(cè)量每周校準(zhǔn)1次,連續(xù)在線監(jiān)測(cè)每3-7天校準(zhǔn)1次,若期間測(cè)量值與預(yù)期偏差<0.1pH,可適當(dāng)延長(zhǎng)至10天。安徽pH電極聯(lián)系方式pH 電極顯示 “ERR” 代碼時(shí),優(yōu)先排查校準(zhǔn)數(shù)據(jù)是否丟失或觸點(diǎn)氧化。

pH電極外殼與密封結(jié)構(gòu)的材料選擇需適配介質(zhì)的物理化學(xué)特性。外殼材料方面,聚砜外殼耐一般性酸堿和中等溫度(<80℃),但在有機(jī)溶劑(如甲苯)中會(huì)溶脹變形;聚四氟乙烯外殼化學(xué)惰性極強(qiáng),可耐受幾乎所有化學(xué)試劑和高溫(>100℃),但機(jī)械強(qiáng)度較低,抗碰撞能力弱;不銹鋼外殼抗磨損和抗沖擊性優(yōu)異,卻在含氯離子的酸性環(huán)境中易發(fā)生點(diǎn)蝕。密封材料的穩(wěn)定性同樣重要:普通丁腈橡膠密封墊在高溫(>60℃)或強(qiáng)氧化環(huán)境中會(huì)快速老化開裂,導(dǎo)致填充液泄漏,而氟橡膠密封墊憑借耐高低溫(-20℃至 200℃)和耐化學(xué)腐蝕的特性,能在惡劣環(huán)境中保持長(zhǎng)期密封。
液接界的離子傳導(dǎo)受阻對(duì) pH 電極測(cè)量精度的影響。液接界是電極電解液與被測(cè)介質(zhì)的 “橋梁”,其主要作用是通過離子遷移形成穩(wěn)定液接電位。壓力升高會(huì)壓縮液接界的孔隙(如陶瓷液接界的孔徑從 2μm 壓縮至 1.5μm),導(dǎo)致離子遷移速率下降 —— 壓力每升高 1MPa,液接界電阻可能增加 5-10kΩ。電阻升高會(huì)放大測(cè)量電路的噪聲,使 pH 讀數(shù)波動(dòng)增大(如在 5MPa 下,讀數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差從 ±0.01pH 增至 ±0.05pH);若壓力超過液接界耐壓極限(如 PTFE 材質(zhì)液接界在 0.3MPa 以上),可能因孔隙堵塞導(dǎo)致液接電位漂移(誤差可達(dá) ±0.1-0.2pH)。pH 電極存儲(chǔ)溫度 - 40℃~60℃,防潮防氧化包裝,長(zhǎng)期存放性能穩(wěn)定。

pH電極材質(zhì)選擇的主要原則。1.壓力優(yōu)先:高壓(>1MPa)場(chǎng)景優(yōu)先選擇鈦合金 / 哈氏合金外殼 + 金屬密封;低壓(<0.3MPa)可選用 PTFE 或 316L 不銹鋼。2.介質(zhì)適配:強(qiáng)腐蝕介質(zhì)中,需在耐壓基礎(chǔ)上兼顧耐腐蝕性(如氫氟酸用 PTFE 外殼,濃鹽酸用哈氏合金)。3.成本平衡:中低壓非腐蝕場(chǎng)景(如純水系統(tǒng)),316L 不銹鋼性價(jià)比比較好;極端環(huán)境(超高壓 + 強(qiáng)腐蝕)則需接受鈦合金 / 哈氏合金的高成本。pH 電極的耐壓性能主要由外殼材質(zhì)、玻璃膜材質(zhì)、密封材料及內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)共同決定,不同材質(zhì)組合在耐壓極限、適用場(chǎng)景及穩(wěn)定性上存在明顯差異。pH 電極響應(yīng)時(shí)間>10 秒,需檢查電極膜是否干燥或污染嚴(yán)重?;窗瞤H電極維保
pH 電極電纜接口需保持干燥,受潮易引發(fā)信號(hào)傳輸故障?;幢眕H電極方案
pH電極運(yùn)用氟橡膠在耐壓性能中的局限性:決定密封可靠性。低壓場(chǎng)景(<3MPa):氟橡膠的高彈性(邵氏硬度 60-80A)使其在適度壓縮(壓縮率 15%-25%)時(shí)能緊密貼合密封面,即使壓力小幅波動(dòng)(如 ±0.5MPa),仍能保持密封完整性。此時(shí),氟橡膠對(duì)電極壓力的影響可忽略 —— 不會(huì)因密封失效導(dǎo)致外部介質(zhì)滲入,也不會(huì)因過度形變擠壓內(nèi)部敏感部件(如玻璃膜)。高壓場(chǎng)景(3-10MPa):氟橡膠會(huì)因持續(xù)高壓出現(xiàn)壓縮長(zhǎng)久變形(即卸壓后無法完全恢復(fù)原狀)。例如,在 8MPa 壓力下持續(xù) 24 小時(shí),氟橡膠的壓縮長(zhǎng)久變形率約 5%-8%( FKM 牌號(hào)如杜邦 Viton®),而普通橡膠(如 NBR)可達(dá) 15%-20%。變形過大會(huì)導(dǎo)致密封間隙增大,引發(fā)兩個(gè)問題:外部介質(zhì)(如含氯離子的溶液)滲入,污染參比電解液(如 Ag/AgCl 參比被 Cl?干擾,導(dǎo)致電位漂移);內(nèi)部電解液(如 3mol/L KCl)泄漏,破壞參比電極的電位穩(wěn)定性,會(huì)使 pH 測(cè)量誤差從 ±0.05pH 增至 ±0.2pH 以上。淮北pH電極方案