Meracia elektróda PH meter a spôsob jej výberu
Antimónová meracia elektróda je polokovová s čistým antimónovým aktívnym povrchom. Antimónový kontakt elektródy podlieha chemickej reakcii za vzniku vrstvy oxidu vodíka. Dôvod, prečo môžu antimónové elektródy reagovať na pH ako iné elektródy, je ten, že táto vrstva oxidu dokáže snímať pH. Antimónové elektródy však na meranie nie sú také dobré ako sklenené alebo iónovo citlivé tranzistorové elektródy (ISFET), pretože ich odozva na pH a teplotu je nelineárna. Jeho štandardná teplota je obmedzená na 0-80~C a štandardný rozsah pH je 2-11. Oxidačné alebo deformačné reakcie môžu prerušiť meranie antimónových elektród. Napríklad oxidácia alebo deformácia spôsobená prítomnosťou chlóru alebo siričitanu. Pretože antimónové kontakty môžu reagovať na možnú oxidáciu alebo deformáciu. Antimónové elektródy sa v súčasnosti na meranie pH používajú len zriedka, iba v procesoch obsahujúcich roztoky kyseliny fluorovodíkovej. Pretože roztok kyseliny fluorovodíkovej s hodnotou pH menšou alebo rovnou 4 môže rýchlo poškodiť sklenené elektródy alebo elektródy tranzistora s efektom poľa (ISFET) citlivé na ióny. Použitie antimónových elektród v roztokoch kyseliny fluorovodíkovej je však tiež obmedzené, pretože je ťažké dosiahnuť výsledky merania, keď je hodnota pH menšia alebo rovná 2.
Sklenená meracia elektróda obsahuje špeciálny mechanizmus skla, ktorý dokáže vyžarovať mV signál, ktorý sa mení s pH. Sklenené elektródy typicky vykazujú veľmi lineárnu mV odozvu na hodnoty pH v rozsahu od 1 do 12. Výrobcovia sklenených elektród vo všeobecnosti poskytujú elektródy rôznych hrúbok, aby vyhovovali rôznym teplotným podmienkam. Vhodné sú napríklad sklenené elektródy s teplotami v rozsahu od 0 do 80~C alebo 20 do 110~(2). Napriek tomu sú elektródy z hrubého skla stále krehké a náchylné na zlomenie alebo rozbitie. Použitie sklenených elektród v roztokoch s pH vyšším alebo rovným 11 môže viesť k chybám sodíka, v porovnaní s roztokmi s nižšími koncentráciami vodíka sú sklenené elektródy zvyčajne citlivejšie na roztoky s vyššími koncentráciami sodíka. Iné roztoky, ako napríklad draslík, sú tiež náchylné na túto reakciu. Namerané hodnoty pH nižšie ako skutočná hodnota sa vo všeobecnosti vyskytujú pri pH 0,1 až 0,3. Roztoky s vysokým pH môžu tiež korodovať elektródu. Roztoky s vysokou teplotou a vysokým pH môžu ovplyvniť odozvu sklenených elektród na pH a skrátiť ich životnosť. Pre roztoky s vysokým pH sa používajú hrubšie sklenené elektródy. Naopak, v roztokoch s nízkym pH, ako je pH menšie alebo rovné 1, sklenená elektróda spôsobí chybu kyseliny. Pretože pomer kyseliny k vode je v roztoku vysoký, bude ovplyvnený sklenený film aj odozva elektródy. Okrem toho roztoky s vysokou koncentráciou kyseliny môžu ovplyvniť presnosť a je tiež dôležité poznamenať, že kyselina fluorovodíková môže korodovať a v konečnom dôsledku poškodiť sklenenú elektródu. Bežným pravidlom je, že kyselina fluorovodíková alebo roztoky s pH menším alebo rovným 4 skracujú životnosť sklenených elektród. Presnejšie vysvetlenie je, že sklenené elektródy sú nestabilné a môžu korodovať pri meraní v 10 mol/l kyseline fluorovodíkovej. V porovnaní so sklenenými elektródami majú antimónové meracie elektródy oveľa väčšiu odolnosť voči korózii kyselinou fluorovodíkovou.
3 Meracia elektróda s tranzistorom s iónovým efektom poľa (ISFET) sa používa ako senzor od 70. rokov 20. storočia, no v priemyselnom meraní sa začala používať len nedávno. Hlavným dôvodom je, že konštrukcia elektródy ISFET často spôsobuje chyby merania a je potrebné ju často každý deň kalibrovať. Tranzistor s efektom poľa citlivý na ióny (výkon ISFET. V porovnaní so sklenenými elektródami nemá chybu sodíka a chyba kyseliny je oveľa menšia v roztokoch s nízkym pH ako sklenené elektródy. Oxidačná/deformačná reakcia nepreruší odozvu pH poľa citlivého na ióny -efektové tranzistory V skutočnosti sa doteraz nezistilo, že by bol prerušený iónovými tranzistorovými elektródami s efektom poľa, ktoré môžu poskytnúť správnu lineárnu mV odozvu od pH 0-14 v rozsahu pH l2 a antimónové elektródy môžu reagovať iba v rozsahu pH 1l Okrem toho je vo svojej podstate veľmi odolný, zatiaľ čo sklenené elektródy sú v mnohých prostrediach krehké, pH elektróda tranzistorov s efektom poľa je menej náchylné na chemickú koróziu, kontamináciu sondy a všeobecné poškodenie ako antimónové alebo sklenené elektródy Súčasná konštrukcia má však stále nedostatky Je citlivejšia na vysokoteplotné korozívne roztoky ako sklenené elektródy, aj keď dokáže zachovať presnosť merania lepšie ako sklenené. alebo antimónové elektródy. Kyselina fluorovodíková ho môže tiež rýchlo poškodiť. Okrem toho určitá chemická korózia v skutočnosti spôsobuje závažnejšiu koróziu iónovo citlivých tranzistorových elektród s efektom poľa ako sklenených alebo antimónových elektród.
