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pH玻璃電極是目前zui穩(wěn)定的離子敏器件，工業(yè)中應(yīng)用的絕大部分都是這種器件。其輸出電壓為：E=0.1984×(T+273.16)×(7－pH值)由公式可知，pH值和輸出電壓成線性關(guān)系，因此測(cè)出E也可以知道pH值；同時(shí)pH值和溫度T也有關(guān)，因此當(dāng)進(jìn)行高度測(cè)量時(shí)需要進(jìn)行溫度補(bǔ)償。
對(duì)于一般的pH在線檢測(cè)，國(guó)內(nèi)外已有多種產(chǎn)品。然而在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行pH檢測(cè)中會(huì)遇到一些難題，其難點(diǎn)主要表現(xiàn)在：
一、要耐受高溫———高溫主要體現(xiàn)在食品、發(fā)酵、醫(yī)藥工業(yè)的應(yīng)用中，往往要對(duì)蒸煮罐進(jìn)行蒸汽消毒。在這種情況下測(cè)量pH值，傳感器需能耐受130℃左右的蒸汽，可采用特殊的高溫高壓工業(yè)PH電極，如瑞士Metter-Toledo Instruments Inpro 3000/2500和我國(guó)中科院上海冶金所的90型高溫消毒型pH測(cè)試系統(tǒng)。
二、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)污染嚴(yán)重，且干擾也大——為了解決高污染、高pH、高純水的pH值測(cè)量的困難，上推出了一些新型傳感器，如美國(guó)GLI International (大湖公司)的五線制差分電極。由于采用雙鹽橋等新型結(jié)構(gòu)，該傳感器大幅度降低了污染的影響。pH電極抗干擾性差的原因是其高阻抗輸出，而采用差分輸出提高了抗共模干擾，且前置放大器的低輸出阻抗使其傳輸距離可達(dá)914m。
三、對(duì)漿狀或黏度較高物質(zhì)的測(cè)量——對(duì)于漿狀、高黏度物質(zhì)的pH測(cè)量則需采用平板結(jié)構(gòu)的電極。
四、測(cè)量高pH值——造成高pH值溶液測(cè)量難的原因，是盡管pH電極對(duì)于氫離子非常敏感，但相似的離子如鋰、鈉、鉀等還有一定的干擾。其中鉀離子的尺寸比氫離子大得多，而鋰離子一般不出現(xiàn)在被測(cè)溶液中，因此zui主要的干擾來自鈉離子。而高pH值的溶液中氫離子濃度非常低，當(dāng)pH值大于12時(shí)，則氫離子濃度小于10－12，此時(shí)若存在*，其鈉離子濃度約為10－2。如果電極玻璃對(duì)于氫離子的靈敏度和鈉離子靈敏度之比小于1010，則鈉離子的存在將對(duì)高pH值溶液的測(cè)量帶來誤差。一般的玻璃電極在進(jìn)行高pH值的測(cè)量時(shí)，誤差較大，且不穩(wěn)定。而GLI采用受控分子蝕刻工藝制造的玻璃電極可以減少誤差，且性能穩(wěn)定，解決了高pH值測(cè)量的難題。
五、測(cè)量高純水——造成高純水pH值測(cè)量的困難有三方面原因：A、當(dāng)兩種物質(zhì)接觸時(shí)，界面會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。這種電動(dòng)勢(shì)是由溶液內(nèi)離子遷移率的不同所引起的。液接面積小的參考電極更加強(qiáng)了該電動(dòng)勢(shì)；B、高純水導(dǎo)電性差，當(dāng)高純水流過絕緣體的管道時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電荷和噪聲而影響測(cè)量度；C、高純水暴露在大氣內(nèi)將吸收CO2，此時(shí)高純水的pH值可降低至6.2。
解決這個(gè)問題可采用下列方法：
1、選用液接面積大的電極，以提供低阻抗、低電動(dòng)勢(shì)結(jié)。
2、選用差分式pH電極，因其有良好的抗共模干擾性能，可以大幅度抑止噪聲。
3、高純水必須流通，流速不能過大且必須恒定。被測(cè)水的溫度為20~30℃，且需恒定。空氣不允許進(jìn)入水流中。
六、測(cè)量含有氫氟酸的溶液——由于氫氟酸能腐蝕玻璃，所以當(dāng)被測(cè)溶液中含有氫氟酸時(shí)，一般不采用玻璃電極，然而需要說明的是氟離子并不腐蝕玻璃，只有氫氟酸分子(HF)才腐蝕玻璃。而當(dāng)pH值大于6時(shí)，HF分子態(tài)非常少，此時(shí)可用玻璃電極；當(dāng)pH值小于6時(shí)，需采用鎢電極。如梅特勒氫氟酸電極HF405-60。
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