基于 IGZO 的 pH 电极:In - Ga - Zn - O(IGZO)近年来被广泛应用于 TFT 基板以替代 α - Si。在相关研究中,将 70 nm 厚的 IGZO 层直接沉积在 P 型 Si 衬底上作为传统扩展栅场效应晶体管(EGFET)的扩展栅,用作 pH 传感膜。通过在不同温度下进行沉积后退火(RTA)处理,可改善 IGZO 层的 pH 传感性能。例如,在 N?气氛中 700℃下进行 RTA 处理,在 pH 2 - 10 的应用范围内,灵敏度可从 41.5 mV/pH 提高到 53.3 mV/pH 。此外,改变 RF 溅射过程中的 Ar/O? 比例也会影响电极性能,如在 Ar/O? 气氛为 24/1 的条件下制备的 IGZO - EGFET 具有灵敏度(59.5 mV/pH)和线性度(99.7%),且在 7 个月后仍能保持较高性能(灵敏度 51.4 mV/pH,线性度 92%)。pH 电极参比电极寿命≥1000 小时,减少更换频率,降低使用成本。工厂pH电极拆装
测量过程中电极的浸入深度、测量时间间隔以及搅拌方式与强度,对pH电极检测氢离子浓度的影响,1、电极浸入深度:电极浸入样品溶液深度不同,可能导致测量结果差异。浸入过浅,电极敏感膜与溶液接触不充分,不能准确反映溶液整体氢离子浓度;浸入过深,可能使电极受到额外压力,影响敏感膜性能,还可能接触到容器底部杂质,干扰测量。2、测量时间间隔:连续测量多个样品时,若测量时间间隔过短,电极可能来不及完全恢复到初始状态,导致下一次测量结果不准确。特别是在测量不同性质样品时,残留上一个样品会影响下一个样品测量。3、搅拌方式与强度:搅拌样品溶液可加速氢离子扩散,使测量更快达到平衡,但搅拌方式和强度不当会影响测量结果。过度搅拌可能产生气泡,附着在电极表面,阻碍氢离子与敏感膜接触;搅拌不均匀,溶液中氢离子分布不均匀,也会导致测量结果不准确。工厂pH电极拆装实验室pH 电极需建立履历表,记录使用和维护情况。
玻璃 pH 电极作为一种广泛应用于化学分析、生物医学等众多领域的重要电化学传感器,其结构组成对于理解其工作原理和性能表现至关重要。玻璃 pH 电极主要由玻璃泡膜、绝缘管体、内部溶液和银 / 氯化银电极等部分组成,以下将对其主要构成部分——玻璃泡膜进行说明:玻璃泡膜是玻璃 pH 电极的主要部件,对溶液中氢离子(H?)具有选择性响应。其能够产生膜电位,这是电极实现对 pH 值测量的关键。当玻璃泡膜与溶液接触时,膜表面的离子会与溶液中的离子发生交换作用。由于玻璃膜对 H?具有特殊的选择性,H?能够在膜表面进行扩散和交换,而其他离子的交换则相对困难。这种离子交换过程导致膜两侧形成电位差,即膜电位。膜电位的大小与溶液中 H?的活度有关,通过能斯特方程可以建立起膜电位与 H?活度之间的定量关系,从而实现对溶液 pH 值的测量。不同组成和结构的玻璃膜对 H?的选择性、响应速度、稳定性等性能会产生重要影响。例如,在一些特殊的玻璃配方中,通过添加特定的氧化物,可以调整玻璃膜的化学组成和结构,进而改善电极的性能,如提高对 H?的选择性、降低对其他离子的干扰等。
农业生产行业中针对强酸强碱环境下 pH 电极测量准确性要求,1、测量准确性要求:准确性要求相对较低,误差范围可在 ±0.5 - ±0.2 之间。例如在土壤改良、灌溉用水的酸碱度调节中,对 pH 值的测量精度要求不像其他行业那么高。2、原因:农业生产具有一定的缓冲性和适应性,土壤本身具有一定的酸碱缓冲能力,植物对土壤和灌溉水的 pH 值也有一定的耐受范围。虽然不合适的 pH 值会影响植物生长,但短期内较小的 pH 值偏差不会对农作物造成严重损害。而且农业生产规模大,过于精确的测量成本较高,实际操作中也较难实现。pH 电极温度系数自动补偿,补偿速率达 2 次 / 秒,动态过程监测更及时。
玻璃 pH 电极作为测量溶液酸碱度的重要工具,其性能的优劣对诸多领域的研究与生产具有关键意义。玻璃膜作为玻璃 pH 电极的关键部件,其配方中特定氧化物的添加会影响电极的性能。通过对不同添加特定氧化物的玻璃膜配方与玻璃 pH 电极性能之间关系进行具体量化研究,能够深入理解电极性能变化的本质,为优化电极性能、开发新型电极提供理论依据与实践指导。通过对不同添加特定氧化物的玻璃膜配方对玻璃 pH 电极性能影响的具体量化研究可知,单一氧化物的添加会从结构、离子传输等方面对电极性能产生多维度影响,而多种氧化物的组合更会产生协同效应。这些量化研究结果为玻璃 pH 电极的性能优化提供了清晰的方向,在未来的研究中,可以基于这些量化关系,进一步精确调控玻璃膜配方,开发出性能更优的玻璃 pH 电极,满足不同领域对 pH 测量精度、稳定性和响应速度等方面的更高要求。pH 电极镀金触点工艺,信号传输损耗<0.1%,数据真实无偏差。生物合成学用pH传感器供应商
pH 电极管道安装需选流通式适配器,确保样品流速稳定无气泡。工厂pH电极拆装
不同场景对pH电极的综合考量,1、实验室场景:在实验室中,对于高精度的分析测量,通常会选择平面电极或管径适中、长度较短的管状电极。平面电极的高精度测量特性适用于标准溶液的标定等工作;而管径适中、长度较短的管状电极则便于操作和清洗,能够满足多种常规实验的需求。2、工业场景:在工业生产过程中的 pH 监测,如化工生产、污水处理等,需要考虑电极的耐用性和长期稳定性。此时,大管径、长管体的管状电极可能更为合适,其能够承受较大的流量和压力,且内参比溶液的大容量保证了长时间稳定测量。3、生物医学场景:在生物医学领域,如细胞培养、生物体内检测等,小管径、短管体的电极更受青睐。其微小的尺寸能够尽量减少对生物样本的影响,满足生物医学研究对微创、高精度测量的要求。绝缘管体的形状和尺寸对玻璃 pH 电极在不同场景下的使用和性能有着多方面的影响。在实际应用中,需要根据具体的测量场景和需求,综合考虑电极的形状和尺寸,以达到预期的测量效果。工厂pH电极拆装