نحوه ساخت الکترود:

الکترودهای pH از یک شیشه‌ی ترکیبی خاص ساخته می شوند که غلظت یون هیدروژن را حس می کند. این شیشه به طور معمول از یون های فلز قلیایی تشکیل شده است. یون‌های فلز قلیایی شیشه و یون‌های هیدروژن در محلول تحت یک واکنش تبادل یونی قرار می‌گیرند و اختلاف پتانسیل ایجاد می‌کنند که این اختلاف پتانسیل تولید شده در جانکشن به دلیل یون های آزاد هیدروژن موجود در محلول است. در الکترود ترکیبی pH، پرکاربردترین نوع این الکترودها، دو الکترود در یک بدنه وجود دارد. یک الکترود برای اندازه گیری و الکترود دیگر مرجع نامیده می شود. (الکترود آزمایشگاهی)

پتانسیل بخش مرجع توسط عنصر داخلی در تماس با محلول پر کننده مرجع تولید می شود. این پتانسیل همیشه ثابت است. به طور خلاصه، الکترود اندازه گیری یک ولتاژ متغیر و الکترود مرجع یک ولتاژ ثابت را به متر می دهد. سیگنال ولتاژ تولید شده توسط این مجموعه که الکترود pH نام دارد یک سیگنال بسیار کوچک و امپدانس بالا است. امپدانس ورودی فقط باید با تجهیزات دارای مدارهای امپدانس بالا ارتباط برقرار کند.

میلواکی طیف گسترده ای از الکترودهای pH و ORP را برای برآورده کردن تمام نیازهای کاربران دارد. یافتن الکترود مناسب برای یک کاربرد خاص یک کار بسیار مهم است و برای حل این مشکل باید به نکات زیر توجه کرد.

مقایسه‌ی انواع الکترودها با یکدیگر:

• الکترود بدنه شیشه ای در مقابل الکترود بدنه اپوکسی (پلاستیکی): نوع بدنه شیشه ای دماهای بالاتری را تحمل می کنند (معمولاً 100 درجه سانتی گراد در مقابل 80 درجه سانتی گراد برای پلاستیک) و در برابر مواد شیمیایی و حلال های خورنده مقاوم تر هستند. آنها راحت تر تمیز می شوند و بسته به کاربرد در اشکال مختلف موجود هستند. از طرف دیگر الکترودهای بدنه پلاستیکی اطراف حباب ممبران را در برمیگیرند که باعث محافظت بهتر از حباب میشود.
• الکترودهای از قبل پر شده با ژل (غیر قابل احیا) در مقابل الکترودهای قابل احیا: الکترودهای قابل احیا طول عمر بیشتری دارند زیرا الکترولیت داخل آن را می توان تعویض کرد. انجام آزمایش با اکترودهای قابل احیا به دلیل خروج بیشتر الکترولیت به داخل نمونه سریعتر و احتمال گرفتگی آن‌ها کمتر است.در مقابل الکترودهای از قبل پرشده نیاز به نگهداری کمتری دارند و در برابر فشار، بیشتر مقاومت می کنند.
• اتصال دبل جانکشن در مقابل اتصال سینگل جانکشن: الکترودهای دبل جانکشن طول عمر بیشتری دارند و از نمونه اندازه گیری شده در برابر آلودگی نقره ناشی از الکترولیت محافظت می کنند. سیم نقره بیشتر محافظت می شود و در نتیجه کمتر آلوده می شود. مدل های سینگل جانکشن معمولاً هزینه کمتری دارند و برای کاربردهای عمومی ایده آل هستند
• ممبران مخروطی شکل در مقابل ممبران کروی شکل:الکترود با ممبران مخروطی شکل برای تمیز کردن و نگهداری آسان تر است (ایده آل برای کاربردهایی مانند لبنیات). دارای نوک تیز است و بنابراین برای نفوذ به نمونه‌های سخت مورد آزمایش ایده آل است.مدل های با ممبران کروی شکل واکنش سریع تری با محلول دارد که در نتیجه‌ی سطح تماس بیشتر با محلول است.

شرایط نگه‌داری از الکترودها (الکترود آزمایشگاهی):

الکترود pH به دلیل ماهیت ساختاری که دارد باید همیشه مرطوب نگه داشته شود. برای عملکرد صحیح، شیشه باید هیدراته شود. اما اگر یک وسیله باید خشک شود، بهتر است آن را به مدت نیم ساعت در مقداری آب لوله کشی قرار دهید تا شیشه آن با شرایط وفق پیدا کند.

الکترودهای pH مانند باتری هستند. آنها با گذشت زمان و استفاده از بین می روند. با بالا رفتن سن الکترود، شیشه آن تغییر مقاومت می دهد. این تغییر مقاومت پتانسیل الکترود را تغییر می دهد. به همین دلیل، الکترودها باید به طور منظم کالیبره شوند. کالیبراسیون هر تجهیز pH همیشه باید با بافر 7.0 شروع شود زیرا این نقطه در مقیاس pH “نقطه صفر” است. مقیاس pH دارای مقیاس mV معادل است. مقیاس mV از +420 تا -420 میلی ولت متغیر است. در pH 7.0 مقدار میلی ولت صفر است. هر یک واحد تغییر pH تقریبا برابر با 60mV است.مقادیر میلی ولت با اسیدی‌تر شدن محیط بیشتر میشود.

الکترودهای pH دارای جانکشن‌هایی هستند که به محلول الکترولیت داخل الکترود اندازه گیری اجازه می دهد تا به محلول در حال اندازه‌گیری نشت کند. الکترود آزمایشگاهی

جانکشن  می تواند توسط ذرات موجود در محلول مسدود شود و همچنین می تواند مسمومیت توسط یون های فلزی موجود در محلول را تسهیل کند. اگر مشکوک به گرفتگی جانکشن‌ها هستید، بهتر است الکترود را در آب لوله کشی قرار دهید تا مواد زائد آن حل شود و محل اتصال پاک شود. در صورت عدم استفاده، بهتر است الکترود را در بافر 4.0 یا بافر 7.0 ذخیره کنید. هرگز الکترود را در آب مقطر یا دیونیزه نگهداری نکنید زیرا باعث خروج محلول الکترولیت از الکترود می شود.

مدت زمان ماندگاری یک الکترود pH به نحوه مراقبت از آن و محلول هایی که برای اندازه گیری استفاده می شود بستگی دارد. به طور معمول، یک الکترود pH غیر قابل احیا بسته به مراقبت و کاربرد، شش ماه تا یک سال دوام خواهد آورد. به همین دلیل همیشه ایده خوبی است که یک الکترود پشتیبان در دسترس داشته باشید تا انجام آزمایشات متوقف نشود.

تمامی الکترودهای pH و ORP شرکت میلواکی به همراه درپوش محافظ که به مرطوب نگهداشتن الکترودها کمک میکند در اختیار کاربران قرار میگیرد.

کالیبراسیون نیز بخش مهمی از نگهداری ای لوازم است. این نه تنها عملکرد صحیح الکترود را تضمین می کند، بلکه باعث نتیجه صحیح آزمایش میشود. (الکترود آزمایشگاهی)

الکترود پی اچ MA917B1

جبران دما:

هنگام اندازه گیری pH ، تاثیر خطای دمای بر اساس معادله نرنست به مقدار 0.03pH/10℃/pH unit با pH7 اختلاف دارد. خطای دما تابعی از دما و pH است که اندازه گیری می شود. جبران دما را می توان به صورت دستی یا خودکار به دست آورد. جبران دمای دستی معمولاً با وارد کردن دمای محلول در حال اندازه‌گیری در دستگاه است که سپس دستگاه PH «متعادل‌شده با دما» را نشان می‌دهد.

این بدان معنی است که درجه حرارت به مقدار مورد انتظار در 25 درجه سانتیگراد اصلاح می شود.

جبران خودکار دما نیاز به داده‌های یک سنسور دما دارد و به طور مداوم یک سیگنال pH جبران شده را به نمایشگر ارسال می کند. جبران دمای خودکار برای اندازه گیری pH در سیستم هایی با تغییرات زیاد دما مفید است.