液接界的离子传导受阻对 pH 电极测量精度的影响。液接界是电极电解液与被测介质的 “桥梁”,其主要作用是通过离子迁移形成稳定液接电位。压力升高会压缩液接界的孔隙(如陶瓷液接界的孔径从 2μm 压缩至 1.5μm),导致离子迁移速率下降 —— 压力每升高 1MPa,液接界电阻可能增加 5-10kΩ。电阻升高会放大测量电路的噪声,使 pH 读数波动增大(如在 5MPa 下,读数标准差从 ±0.01pH 增至 ±0.05pH);若压力超过液接界耐压极限(如 PTFE 材质液接界在 0.3MPa 以上),可能因孔隙堵塞导致液接电位漂移(误差可达 ±0.1-0.2pH)。pH 电极长期使用后斜率低于 90%,建议及时更换以避免测量误差扩大。深圳双氧水用pH传感器

pH电极自身的材料与结构设计构成了耐受性能的 “先天基础”。敏感玻璃膜的成分决定了其抗腐蚀能力:常规锂玻璃膜适用于中性至弱酸碱环境,但在高氟或强碱介质中易受损;而低钠玻璃膜通过减少钠离子含量,可提升耐碱性,固态聚合物膜则对有机溶剂表现出更好的稳定性。参比系统的设计同样关键,若填充液(如 KCl 溶液)与介质中的离子(如 Ag⁺)发生反应生成沉淀,会堵塞液接界,阻碍离子迁移;隔膜的孔径和材质需与介质匹配,例如大孔径陶瓷隔膜适合高粘度介质,而聚四氟乙烯隔膜则在强腐蚀性环境中更耐用。电极外壳与密封材料的选择也需适配介质特性:聚砜外壳耐一般性酸碱,但不耐受强溶剂;不锈钢外壳抗磨损性强,却在酸性环境中易发生电化学腐蚀;密封胶若选用普通橡胶而非氟橡胶,在高温或强化学环境中会快速老化,导致电解液泄漏。徐汇区pH电极市面价pH 电极实验室台式设备需固定支架,避免晃动导致接触不良。

液接界是pH电极电解液与被测介质的“离子通道”(如陶瓷、聚四氟乙烯材质),其功能是通过K⁺、Cl⁻等离子迁移形成稳定液接电位。压力对其的影响表现为:孔隙物理压缩:常规陶瓷液接界的孔径约2-5μm,当压力升高1MPa时,孔径会被压缩至1.5-4μm(压力越高,压缩越明显)。孔隙缩小会降低离子迁移速率——压力每升高1MPa,液接界的离子传导效率下降5-10%,导致液接电位稳定性变差(如在3MPa下,液接电位波动从±1mV增至±5mV,对应pH波动±0.017至±0.085)。高压下的“堵塞风险”:若被测介质含颗粒物(如泥浆、悬浮液),高压会将颗粒物“压入”液接界孔隙(类似“高压过滤”)。例如在2MPa压力下,直径1μm的颗粒物可能嵌入陶瓷孔隙,导致液接界完全堵塞,此时测量电路会因“断路”显示错误值(如固定在pH=14或pH=0)。
改善 pH 电极在强酸性介质(通常指 pH<1 的环境)中的耐受性,可从参比系统方面调整,选取:采用双盐桥+耐酸电解。液参比电极的KCl电解液若直接接触强酸,会因H⁺渗透导致电解液酸化,破坏参比电位稳定性。双盐桥设计:外盐桥填充耐酸电解液(如1mol/LHCl、硝酸钾溶液),隔离样品与内参比液(通常为3mol/LKCl),减少H⁺对Ag/AgCl电极的影响。固体参比:部分电极用固体聚合物电解质替代液态KCl,避免电解液泄漏和酸化,适合长期浸泡在强酸中。电极壳体方面:选惰性材料壳体材质需耐强酸腐蚀,优先选择聚四氟乙烯(PTFE)、全氟烷氧基烷烃(PFA),避免使用不锈钢、普通塑料(如PVC在浓盐酸中易溶胀)。pH 电极校准液建议每周更换,污染或浑浊时需立即更换以保障精度。

氟橡胶(FKM)在强酸环境(pH 1-4)会产生溶胀与应力集中风险。强酸(如盐酸、硫酸)中的H⁺与氟橡胶分子链中的**极性基团(如-CF₂-)**发生微弱氢键作用,导致有限溶胀。但氟橡胶的高氟化程度(如VitonA氟含量66%)使其对强酸具有天然抗性,溶胀率通常<5%。然而,强酸环境可能引发以下问题:应力集中:溶胀导致氟橡胶体积膨胀,在密封间隙较小的高压电极中(如化工反应釜,压力8MPa),膨胀应力可能使玻璃膜承受额外机械载荷,导致斜率响应下降(如从59mV/pH降至56mV/pH)。长期腐蚀:浓硝酸(pH<1)在高温(>100℃)下可能引发氟橡胶分子链断裂,导致压缩变形率从8%增至15%pH 电极玻璃膜厚度 50μm,抗冲击强度提升 20%,减少意外破损风险。武汉光伏行业用pH电极
pH 电极在强电磁环境下需用屏蔽电缆,减少信号干扰导致的波动。深圳双氧水用pH传感器
压力对 pH 电极的干扰并非不可控,关键是通过 **“耐压电极 + 稳压系统 + 规范操作”** 的组合拳:选对能抗变形、防气泡、耐堵塞的电极,控制压力变化速率,在接近实际工况下校准,并定期维护液接界。做到这几点,即使在 10MPa 的高压环境中,也能将测量误差控制在 ±0.05pH 以内,满足化工、能源等高精度场景的需求。要减少压力对 pH 电极测量精度的影响,需从电极选型、系统设计、操作规范三个维度针对性解决 —— 重点是规避玻璃膜变形、电解液气泡、液接界堵塞等关键问题,同时抵消温度与压力的协同干扰。深圳双氧水用pH传感器
化工低温 LNG 储罐中,BOG(蒸发气)处理的 pH 监测温度低至 - 162℃。这款极低温电极采用真空绝热设计,探头与接线盒间温差可达 150℃,内置的蓝宝石温度传感器在 - 196℃仍能工作。其电解液为固态聚合物,无泄漏风险,在 - 162℃甲烷环境中,测量响应时间≤10 秒。安装需使用特制低温法兰,避免结露影响信号,每季度在常温下校准一次,适配 LNG 接收站、低温储罐蒸发气处理系统。化工热熔胶生产釜中,温度达 180-200℃,熔融态胶黏剂 pH 监测需耐高温腐蚀。这款电极采用氧化锆陶瓷膜,耐有机硅、聚氨酯腐蚀,在 200℃高温下,膜电阻变化率<5%/1000h。其温度补偿采用自适应...