Eletrodo de medição do medidor de pH e seu método de seleção
O eletrodo de medição de antimônio é um semimetal com superfície ativa de antimônio puro. O contato de antimônio do eletrodo sofre uma reação química para produzir uma camada de óxido de hidrogênio. A razão pela qual os eletrodos de antimônio podem responder ao pH como outros eletrodos é porque essa camada de óxido pode detectar o pH. No entanto, os eletrodos de antimônio não são tão bons quanto os eletrodos de vidro ou transistor de efeito de campo sensível a íons (ISFET) para medição, pois sua resposta ao pH e à temperatura não é linear. Sua temperatura padrão é limitada a 0-80~C e a faixa de pH padrão é 2-11. As reações de oxidação ou deformação podem interromper a medição dos eletrodos de antimônio. Por exemplo, oxidação ou deformação causada pela presença de cloro ou sulfito. Porque os contatos de antimônio podem responder a uma possível oxidação ou deformação. Eletrodos de antimônio raramente são usados para medição de pH, apenas em processos contendo soluções de ácido fluorídrico. Porque uma solução de ácido fluorídrico com um valor de pH menor ou igual a 4 pode danificar rapidamente os eletrodos de vidro ou transistor de efeito de campo sensível a íons (ISFET). No entanto, o uso de eletrodos de antimônio em soluções de ácido fluorídrico também é limitado, pois é difícil obter resultados de medição quando o valor do pH é menor ou igual a 2.
O eletrodo de medição de vidro inclui um mecanismo de vidro especial que pode emitir um sinal mV que muda com o pH. Os eletrodos de vidro normalmente exibem uma resposta muito linear em mV para valores de pH que variam de 1 a 12. Os fabricantes de eletrodos de vidro geralmente fornecem eletrodos de diferentes espessuras para atender a diversas condições de temperatura. Por exemplo, eletrodos de vidro com temperaturas variando de 0 a 80~C ou 20 a 110~(2) são adequados. Mesmo assim, os eletrodos de vidro grosso ainda são frágeis e propensos a quebrar ou quebrar. Usar eletrodos de vidro em soluções com pH maior ou igual a 11 pode resultar em erros de sódio, pois em comparação com soluções com concentrações mais baixas de hidrogênio, eletrodos de vidro geralmente respondem melhor a soluções com concentrações mais altas de sódio. Outras soluções, como o potássio, também são propensas a esta reação. Leituras de medição de pH inferiores ao valor real geralmente ocorrem em pH 0,1 a 0,3. Soluções de pH alto também podem corroer o eletrodo. Soluções de alta temperatura e pH alto podem afetar a resposta dos eletrodos de vidro ao pH e encurtar sua vida útil. Eletrodos de vidro mais espessos são usados para soluções de pH alto. Em contraste, em soluções de pH baixo, como pH menor ou igual a 1, o eletrodo de vidro produzirá um erro ácido. Como a proporção de ácido para água é alta na solução, tanto a película de vidro quanto a resposta do eletrodo serão afetadas. Além disso, soluções com altas concentrações de ácido podem afetar a precisão, e também é importante observar que o ácido fluorídrico pode corroer e, por fim, danificar o eletrodo de vidro. Uma regra comum é que o ácido fluorídrico ou soluções com pH menor ou igual a 4 encurtarão a vida útil dos eletrodos de vidro. Uma explicação mais precisa é que os eletrodos de vidro são instáveis e podem corroer quando medidos em ácido fluorídrico 10 mol/L. Comparados aos eletrodos de vidro, os eletrodos de medição de antimônio têm uma resistência muito maior à corrosão do ácido fluorídrico.
3 O eletrodo de medição com transistor de efeito de campo sensível a íons (ISFET) tem sido usado como sensor desde a década de 1970, mas só recentemente foi usado em medição industrial. A principal razão é que o design do eletrodo ISFET frequentemente produz erros de medição e precisa ser calibrado frequentemente todos os dias. O transistor de efeito de campo sensível a íons (desempenho ISFET. Comparado com eletrodos de vidro, não tem erro de sódio e o erro de ácido é muito menor em soluções de pH baixo do que eletrodos de vidro. A reação de oxidação/deformação não interromperá a resposta de pH do campo sensível a íons Na verdade, até agora não foi descoberto que ele fosse interrompido por nenhuma circunstância. Os eletrodos de transistor de efeito de campo sensíveis a íons podem fornecer a resposta linear correta de mV do pH 0-14. dentro da faixa de pH de l2, e os eletrodos de antimônio só podem responder dentro da faixa de pH de 1l. Além disso, é inerentemente muito resistente, enquanto os eletrodos de vidro são frágeis. Em muitos ambientes de medição, o eletrodo de pH dos transistores de efeito de campo sensíveis a íons é. menos suscetível à corrosão química, contaminação da sonda e danos gerais do que os eletrodos de antimônio ou de vidro. No entanto, o projeto atual ainda apresenta falhas. Ele é mais suscetível a soluções corrosivas de alta temperatura do que os eletrodos de vidro, embora possa manter a precisão da medição melhor que o vidro. ou eletrodos de antimônio. O ácido fluorídrico também pode danificá-lo rapidamente. Além disso, alguma corrosão química causa corrosão mais severa dos eletrodos de transistor de efeito de campo sensíveis a íons do que eletrodos de vidro ou antimônio.
