工業用 pH メーターの電極の使用時に遭遇する一般的な問題の分析
ガラス電極に対する温度の影響
1. 一次電池の起電力の式から、電極電位は溶液温度に比例することがわかります。 電極校正の温度範囲では、通常、温度電極 (pt100 または pt1000) を介してコンバータのフィードバック回路で補償できます。
2. ガラス電極は内部抵抗が高く（工業用ガラス電極の抵抗は一般に500MΩ未満）、そのサイズはガラス膜の組成と厚さだけでなく、温度にも関係します（指数関数的関係、毎回）。温度が10℃下がると抵抗値は約2倍になります）。
3. 高温により、感応性ガラス膜表面の水和層内の可溶部分の溶解が促進され、電極電位に影響を及ぼし、電極の老化の原因となります。 その熟成サイクルは培地の組成と温度によって異なります。 同じ環境では、活動サイクルは 25 度で 100 パーセント、80 度で 20 パーセント、120 度ではわずか 5 パーセントであると想定されます。
参照電極に対する温度の影響
1. 周囲温度が高い場合、フロー型充電式参照電極 (飽和 KCl 溶液で満たされている) の内部で KCl の結晶化が頻繁に発生し、参照電極の液間電位が不安定になります。 同時に、結晶化により電極の底部のセラミックがブロックされる可能性があります。プラグは、電解液が測定溶液に漏れて電気経路をブロックするのを防ぎます。
2. カロメル電極は温度変化の影響を受けやすいため、高温または温度変動が大きい媒体では避けるべきですが、銀塩化銀電極ははるかに高い温度で動作し、より高い安定性を備えています。
フロー参照電極に対する微浸透圧の影響
基準電極の底部にあるセラミックプラグは、電気経路上に中間のインピーダンスを生成します。 このインピーダンスが 0.1MΩ より大きい場合、参照電極の電位が不安定になったりドリフトしたりする原因になります。 非常に汚れた媒体は電極表面を汚染し、セラミックプラグを詰まらせます。 の
フロー参照電極の場合、電気チャネルの形成は電極内の電解質の微浸透圧に依存し、電解質が測定溶液に浸透します。 媒体の圧力や濃度が高い場合、再水路が滑らかでない場合、または気泡がある場合などは、電解質の血管外漏出を妨げ、電気経路の中間インピーダンスを増加させる可能性があります。 媒体が電極に逆流すると、塩橋が汚染され、さらには電解液または内部電極との化学反応 (例: AgCl と硫化物 → Ag2S) が発生して電極が汚染される可能性があります。
電極に対する溶液の pH の影響
ガラス電極はpH2～pH9の範囲外では良好な直線関係を持たず、強酸溶液中では大量のヒドロニウムイオンH3+Oが生成しやすいため、電極表面に到達するH+の数が相対的に減少します。となり、pH値が上昇します。 強アルカリ媒体中の Na プラスは、溶液中の H プラスと電極水和層上の H プラスの交換プロセスにも関与し、その結果、ガラス電極の電位が上昇し、pH 値が低下します。
さらに、強い酸化媒体では、敏感なガラス膜内のアルカリ性物質 (主に 1 価の陽イオン) が失われると、水和層が損傷し、電極中毒が発生します。 耐酸性電極の選択が可能で、製造工程における特殊技術対策（特殊添加イオン配合）によりガラス膜の耐酸性能力を高め、同時に電極のゼロ電位に対応しています。 pH0=2まで酸性領域で直線性が得られます。 修正。
高感度ガラス膜の活性
ガラス電極内の溶液の pH 値が外側の溶液の pH 値と等しい場合、ガラス膜の両側の電位差はゼロになるはずですが、実際には非対称な電位 Ea が存在し、その大きさはガラスの組成、厚さ、製造条件に関係します。 ガラス電極を蒸留水または酸性溶液（0.1N 希塩酸）に 24 時間浸漬すると、ガラス膜の表面に水和層が形成され、Ea が大幅に減少します。この時点ではアクティブな状態です。 同様に、Ea が大きい場合、それは電極の老化と呼ばれます。 測定を正確に行うために、ガラス電極は使用前に活性化する必要があり、使用中も定期的に活性化する必要があります。
