pH 電極
工作原理:pH 電極是一種對(duì)溶液中的氫離子活度有選擇性響應(yīng)的電極,通?;谀芩固胤匠坦ぷ鳌Kㄟ^玻璃膜或其他特殊敏感膜與溶液中的氫離子進(jìn)行離子交換,在膜兩側(cè)產(chǎn)生電位差,該電位差與溶液中的 pH 值呈線性關(guān)系,從而可以通過測(cè)量電位差來確定溶液的 pH 值。
結(jié)構(gòu)組成
敏感膜:是 pH 電極的核心部件,一般由特殊的玻璃材料制成,對(duì)氫離子具有選擇性響應(yīng)。不同類型的 pH 電極可能采用不同配方的玻璃膜,以適應(yīng)不同的測(cè)量環(huán)境和需求。
內(nèi)參比電極:通常為銀 / 氯化銀電極,提供一個(gè)穩(wěn)定的電位基準(zhǔn),與敏感膜一起構(gòu)成測(cè)量電池。
內(nèi)參比溶液:填充在電極內(nèi)部,與內(nèi)參比電極和敏感膜接觸,保持電極內(nèi)部的離子平衡和電位穩(wěn)定。
電極桿:用于支撐和保護(hù)內(nèi)部結(jié)構(gòu),通常由玻璃或塑料等絕緣材料制成。
應(yīng)用領(lǐng)域:廣泛應(yīng)用于化工、環(huán)保、制藥、食品飲料、農(nóng)業(yè)、科研等領(lǐng)域。例如,在化工生產(chǎn)中用于監(jiān)測(cè)反應(yīng)過程中的酸堿平衡;在環(huán)保領(lǐng)域用于監(jiān)測(cè)水體的酸堿度,評(píng)估水質(zhì)污染情況;在食品飲料行業(yè)用于控制產(chǎn)品的 pH 值,確保產(chǎn)品質(zhì)量和口感。
電導(dǎo)率電極
工作原理:電導(dǎo)率電極是基于歐姆定律來測(cè)量溶液的電導(dǎo)率。通過在電極兩端施加一個(gè)固定的交流電壓,測(cè)量溶液中通過的電流,根據(jù)溶液的電阻與電導(dǎo)率成反比的關(guān)系,計(jì)算出溶液的電導(dǎo)率。
結(jié)構(gòu)組成
電極片:通常由鉑、石墨等導(dǎo)電性能良好的材料制成,與溶液直接接觸,用于傳導(dǎo)電流。電極片的形狀和尺寸會(huì)根據(jù)不同的測(cè)量范圍和精度要求有所不同。
絕緣外殼:用于固定和保護(hù)電極片,防止電極之間短路以及外界干擾。一般采用陶瓷、玻璃或塑料等絕緣材料。
引線:將電極與測(cè)量儀器連接,傳輸測(cè)量信號(hào)。
應(yīng)用領(lǐng)域:常用于水質(zhì)監(jiān)測(cè)、電力、電子、制藥、化工等行業(yè)。在水質(zhì)監(jiān)測(cè)中,用于評(píng)估水的純度、檢測(cè)水中的溶解鹽類等污染物;在電力行業(yè)用于監(jiān)測(cè)鍋爐水、冷卻水的電導(dǎo)率,防止結(jié)垢和腐蝕;在制藥行業(yè)用于控制藥品生產(chǎn)過程中的水質(zhì)和溶液電導(dǎo)率,確保藥品質(zhì)量。
氧化還原電極
工作原理:氧化還原電極是基于氧化還原反應(yīng)來測(cè)量溶液中的氧化還原電位(ORP)。電極表面的活性物質(zhì)與溶液中的氧化還原電對(duì)發(fā)生電子交換,在電極與溶液之間建立起一個(gè)電位差,該電位差反映了溶液中氧化還原體系的相對(duì)氧化還原能力,即 ORP 值。
結(jié)構(gòu)組成
電極材料:通常采用鉑、金等惰性金屬作為電極材料,這些金屬能夠在不參與氧化還原反應(yīng)的情況下,有效地傳遞電子,保證測(cè)量的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
參比系統(tǒng):與 pH 電極類似,氧化還原電極也需要一個(gè)參比電極來提供穩(wěn)定的電位基準(zhǔn)。常見的參比電極有銀 / 氯化銀電極、甘汞電極等。
隔膜:用于隔離電極內(nèi)部和外部溶液,防止參比溶液與被測(cè)溶液混合,同時(shí)允許離子通過,以保持電路的暢通。
應(yīng)用領(lǐng)域:在污水處理、電鍍、化工、食品加工等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。在污水處理中,用于監(jiān)測(cè)廢水處理過程中的氧化還原狀態(tài),控制處理工藝的運(yùn)行參數(shù);在電鍍行業(yè)用于監(jiān)測(cè)電鍍液的氧化還原電位,確保電鍍質(zhì)量;在食品加工中用于監(jiān)測(cè)食品的氧化還原狀態(tài),評(píng)估食品的新鮮度和保質(zhì)期。