炙热环境下的检测

作者:Ulrich Beraun,Öznur 文章来源:德国Jumo公司 发布时间:2010-10-15

 

温度超过90℃时,是否还能用pH传感器进行酸碱度的检测,如果可以,那将是一个什么样的传感电极?

PH值是衡量氢离子浓度的尺度,根据这一检测数据,可以评定化工、医药产品、食品、污水净化及水处理等领域中,最终产品的质量是否合格,因此,它是分析技术中一个最常用的检测参数。酸碱度的检测原理有很多,例如比色法、光度法或者电化学原理。当使用不同的检测原理进行检测时,为避免同一酸碱度在不同检测原理下得出不同的检测结果,国际和国内的标准都规定以封装在玻璃管中的、按照电化学原理检测传感器的检测结果为基准。这样就带来了下列任务:

需要一种复合的检测方法,把对pH值极为敏感的玻璃膜制的检测电极和尽可能不受pH值和温度影响的参考电极结合在一起使用;

需要制成一种复合式的单管检测传感器,从结构上把检测电极和参考电极结合在一起。

检测原理

在检测过程中,两个电化学半导体元器件对酸碱度的检测有着重要的决定性影响。从被测溶液中析出的氢离子汇集在检测电极处形成了一定的电势,而参考电极处的pH值电势则保持不变,两个不同电势之间存在的电势差构成了传感器的电压信号。这种酸碱度检测中,性能强大的传感器实际上是一种玻璃电极,其工作范围能够覆盖整个酸碱度检测的范围,且有着很高的耐腐蚀性能,酸碱度复合电极可以连续使用多年而不损坏,能够在大多数酸碱度检测介质中使用。现代化的结构设计使得复合电极非常坚固,在大多数工作情况下它都不会出现玻璃器皿常见的易碎性。



长期以来,pH值复合传感器是液体介质检测的标准传感器,在很多实验室、饮用水、污水净化和流程工艺设备中得到了广泛应用。对于这些领域中常见的酸碱度检测任务,复合电极的玻璃管起到了决定性的作用。但不是每一种pH值检测电极都能耐受各种介质腐蚀,并得到正确的检测结果,或者不使检测电极本身受到损伤。为了避免这些不良后果,Jumo公司研发出适合于不同应用领域的玻璃膜电极用玻璃。

高温下的检测

高温环境中的酸碱度检测对传感器提出了一些特殊的要求,这些特殊要求也在近年的工业应用领域中变得越来越重要。除具有耐高温的性能之外,还要求它能够抵抗化学介质的腐蚀、耐污染、耐压力波动等,这就要求玻璃膜电极的玻璃是一种特殊的玻璃,而这种玻璃也决定了酸碱度检测电极适合使用的环境,成为酸碱度检测传感器的关键部件。

仅仅有了合适的玻璃还不行,因为对电极中的基准电解质也提出了越来越高的要求。普通的Gel系列电极的最高工作温度不能超过90℃,当被测介质的温度较高时,有可能对Gel系列酸碱度检测电极带来损害,从而使整个传感器报废。Jumo公司的Tecline电导率酸碱度检测电极带有耐高温的聚合物基的Gel电极,附之以耐高温的玻璃,因此,它能够在135℃高温的介质中进行酸碱度检测,在普通的工作温度下(25℃)能够耐受10Pa的压力。另外,还可以在其内部集成一个温度传感器。

小结

高温介质已经不能对酸碱度检测构成障碍了,在考虑使用场合和检测任务之后,用户就可以选择到最合适的检测电极,从而得到准确的检测结果。

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