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“不惑之年”的ROSS™ pH电极(二)

2022-01-18      1239

在上一期的推文中,我们向大家介绍了“最普通”的测量之一——pH测量,以及第一支使用碘/三碘离子(I2/I3-)参比体系的电极——ROSS电极的诞生

 

今天,我们为您详细介绍Ross电极的独到之处

 

高效

 

传统的pH电极以作为Ag/AgCl参比体系尤为常见。测量时溶液中的Ag+和Cl-需要达到一个溶解平衡,这就是为什么pH测量需要一定的稳定时间。然而在不同的温度下AgCl的溶解度不同,每次电极插到不同的样品中由于温度的不同,电极传热和参比缓冲液中的离子溶解平衡都需要时间,使得Ag/AgCl参比体系的测量稳定时间比较长,往往需要3-5分钟的时间,这对需要数据精确而且每天测量很多样品的人来讲是比较痛苦的事情。

ROSS电极中的I2/I3-在水中溶解性比较好,而且溶解度受温度影响极小,能够在大约30秒左右的时间里达到平衡,使得测量时间大幅度缩短,显著提升了测量效率。

 

稳定

 

传统电极中的AgCl溶解度随温度的升高而升高,然而在温度下降时,AgCl溶解度变小,析出的AgCl晶体未必能沉积在初始的位置,而是可能沉积在参比电极内部的任何地方,例如液接界面上。由于液接界面往往采用的是多孔陶瓷,这就可能导致界面的接触不良,影响数据稳定性。

ROSS电极中参比离子的溶解性非常稳定,不会有析出,测量的数据也就更加稳定,不易有数据漂移的现象。

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传统电极和ROSS电极都从25℃,pH4.01的标准缓冲液中取出后立即测量75℃,pH4.13的溶液。ROSS电极在30秒左右的时间里读数趋于稳定,而传统电极需要4分钟的时间。随后回测原标准缓冲液,ROSS电极读数迅速恢复,而传统电极依然需要数分钟的时间。

 

准确

 

正是因为ROSS电极ju有高效和稳定的优势,这两大优势又为ROSS电极带来了高于传统电极的测量准确度。

 

如果使用同一缓冲液并进行自动温度补偿时,ROSS电极的测量准确度可达 ±0.03 pH,精度可达 ±0.01 pH,而传统电极的准确度通常要比ROSS电极低一个数量级。

 

耐用

 

除了参比体系的优势,ROSS电极的设计本身也非常具有创新性。

 

仔细观察ROSS电极,会发现它的参比电极的位置距离测量电极较远,而且参比电极本身被设计成螺旋形,与传统电极有明显的区别。这种“螺旋管式”的设计为电极提供了两个优势。

通过显著延长通往参比电极的扩散路径,最大限度地减少了参比电极附近由于填充液通过参比液接界扩散到内部电解质引起的变化。通过将颗粒物或聚合物掺入内部填充液,进一步增加了有效扩散路径。

此外,参比填充液量相比直杆设计也有所增加。这些因素的每一个都有助于建立更持久的参比系统;当将这些特性结合使用时,会得到更长寿命的电极。例如ROSS Ultra™ 电极(超级ROSS电极)的电极帽上,有一个额外的参比填充液储存器,这一设计显著延长了电极的使用寿命:可再填充电极一般可以达到两年,低维护、凝胶填充电极为 18 个月。

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普适

 

传统电极中的AgCl溶解度随温度的升高而升高,然而在温度下降时,AgCl溶解度变小,析出的AgCl晶体未必能沉积在初始的位置,而是可能沉积在参比电极内部的任何地方,例如液接界面上。由于液接界面往往采用的是多孔陶瓷,这就可能导致界面的接触不良,影响数据稳定性。

ROSS电极中参比离子的溶解性非常稳定,不会有析出,测量的数据也就更加稳定,不易有数据漂移的现象。