ST系列电极与缓冲溶液解释说明

电极选型向导

pH电极基本理论

在环境监测、农业、食品饮料、化工、制药、废水与自来水以及质量检测与科研领 域，pH值的测量都是非常广泛的。

pH 值的定义是氢离子浓度的负对数： pH = -lg H+

pH值可以很方便的在给定温度下辨别样品的酸碱度。

pH电极在不同的pH溶液中产生不同的电位。理论上，在25˚C，pH电极每变化1个pH单位，电位变化59.16mV。

零电位和斜率

自从100多年前人们发现了玻璃电极对氢离子 的选择性响应以来，pH电极就诞生了，而且 越来越普及。其原理在于pH电极在不同pH值 的溶液中会有不同的电势信号。

Slope(斜率) = mV /pH unit

理想状态下的p H电极(100%的斜率)，在 25˚C，每59.16mV对应1.00 pH的变化。当然实际操作中，这一数值一般在50mV到58 mV之 间。

offset(零电位)一般指pH=7时测得的电位值理 论状态下offffset=0mV

用于pH值测量的pH电极

pH测量一般使用复合电极，包括了对氢离子 浓度响应的玻璃电极和参比电极。在测量pH值时，参比电极的液接需保持通畅，以便正 常传递电信号。

玻璃电极敏感膜测定的电势随样品pH的变化而变化，其关系可以用能斯特方程来表示： E = E0 + (2.303RT/nF) lgH+

pH的测量对温度的改变特别敏感。然而，在 pH为7时，温度将不会对溶液的电位产生影 响。这就是众所周知的等位点。奥豪斯的三合一的电极内含温度探头，可以用来补偿温度变化，而不需要任何外部的温度探头。

pH电极结构

pH电极的维护与应用选型

电极是玻璃制品，容易损坏，需要正确的维护和保存，才能有较长的使用时间，并保障测量结果的精准与可靠。

当电极不使用时，请将其保存在保护存储液中(3M KCl)。不要将电极存储在蒸馏水或去离子水中，这会导致离子从玻璃球泡中或参比液中泄露，导致电极反应迟缓。

电极运输时电极头会带有一个保护帽或者保护瓶，保持玻璃球泡湿润并防止破碎。使用前需要将保护瓶小心取下，用蒸馏水冲洗电极头。长期保存时，确保保护瓶中有充足的保护存储液，玻璃球泡浸泡在该溶液中。如有需要，更换新的保护瓶。

参比电极

参比电极基本原理

参比电极在恒定温度下具有稳定而精确的电位值。好的参比电极应该不易极化，即便当小电流通过时其电极电位仍可保持稳定。

STREF2饱和甘汞电极(Hg/Hg2Cl2)是以往使用最为广泛的参比电极，直到越来越多的实验室禁止汞的使用。其最大的缺点是因为Hg2Cl2不稳定的特性，一旦温度超过50˚C，甘汞电极就无法使用。

STREF1银/氯化银电极 (Ag/AgCl)在饱和甘汞电极变得不那么受欢迎之后，也许是最广泛使用的参比电极。其主要缺点是有些样品会因为参比液中的氯离子而引入干扰，比如产生沉淀。

维护与保养

参比电极的维护可以避免稳定性问题，使其保持在正常的工作条件。检查确保参比电极里面充满了电解质，并确保接点处不堵塞。

ORP电极

ORP 电极基本原理

ORP电极即氧化还原电极，与介质中的电子的可获得性相关，尤其与溶液中正负离子的比例有关，也称之为Redox电极。

ORP是有效的监控水的消毒效果的真正实用的方法。常见的应用领域为：

● 养鱼行业，水族馆，水产养殖等

● 工业污水处理，反映水质

● 游泳池，矿泉水，自来水，反映消毒效果

● 纺织印染行业等，测量氧化剂/还原剂

● 土壤ORP的测量等

ORP的测量值的单位是mV。大多数ORP测量值的范围在-1000 mV到1000mV之间。另外，水的pH值会显著影响ORP值。

如果ORP电极头的铂片或铂圈受到污染将会导致反应时间变慢或测量结果不准确，这个时候，我们应清洁电极。

维护与保养

为确保准确的测量，保证电极的清洁很重要。电极污染会导致测量的不准确以及响应缓慢。

电导电极

电导电极基本原理

在很多工业领域，都需要测量同一样品溶液的电导率值以直观的了解其离子的总浓度。电导率值是一种简单、快速，且不贵的测量溶液离子浓度的方法，缺点是无法测量某一特定离子的浓度。

一个电导池一般包括了一对平行的电极片用来测量电极片之间的样品，电极片的距离与面积的比值即为电导池的电极常数K：K= d/A [cm-1]

电导率值等于电极常数乘以测量得到的电导值(K x G)。

与pH电极相比，正确使用和保存的情况下，电导电极性能一般不会随时间而变化。当电导电极表面被划伤，污染，或者测量时有气泡，会改变电极常数值。

电导电极需干燥保存。

STCON3 四环电导电极：

四环电导电极STCON3结构如图所示。四环电导电极消除了普通二环电导电极所带来的极化误差，测量范围也更广。在其最佳测量范围内，可达0.5%的精度，小于70 µs/cm时，测量精度误差变大，不建议用于测量2 µs/cm以下数值。

STCON3使用注意事项：

● 确保塑料套正确的套在电极杆上。

● 确保溶液浸没过金属圈以上，塑料套表面的孔以下。

● 为防止电极从高电导溶液中转换到低电导溶液中，测量前和测量后都要用蒸馏水清洗电极。

● 确保塑料套和电极杆之间无气泡。

● 校准前请先在仪表设置中确认要校准的标准液数值。

电导电极

两环电导电极STCON7是Starter系列的新成员。STCON7专门用来测量低电导的介质，如纯水或蒸馏水。它有一个内置的30 KΩ的温度探头，具有自动温度补偿功能，它的测量杆材料是316L不锈钢管。

操作

为了获得最佳性能，使用前按照上一页所提到的与STCON3相同的步骤操作。此外，在测量时，确保溶液液面超过电极金属部分，并清除电导池内的固体污垢。可用沾有洗涤剂的棉花棒来清除污垢，并用蒸馏水冲洗电极。

注意事项

● 电极杆不宜用有机溶液清洗或测量。

● 超出温度范围下不宜使用电极。

● 要用标准溶液校准电极，以确保精确的测量。

溶解氧电极

溶解氧电极基本原理

市场上的溶氧电极主要有三种原理：荧光法，极谱法与原电池 法。

STDO11是一款原电池原理的溶氧电极，该方法成熟简单，不需更换电解液和膜，不需预热极化，随时都可使用。极谱法溶氧电极一般都需要几十分钟到几个小时的预热极化后方可使用。

其阴极为金属银，阳极为金属锌。氧气透过半透膜后，会在电极上反应产生电流，电流信号强度正比于溶氧含量。

原电池DO电极一直是活跃状态并且在保存及使用过程也是消耗电解液的。它在校准或测量前不需要预热，而极谱型DO电极需要15分钟到几个小时的预热时间。

维护与保养

小心的旋开电极顶端的保护瓶，取出电极。从电极BNC接头上取下短路接头，并将其存储在安全的地方。取出电极的时候要格外小心，因为保护瓶和电极是紧密贴合的。STDO11应该存储在潮湿的环境中，以避免膜干燥，但不直接存储在水溶液中。

校准和测量

在放入样品前应先校准溶解氧电极。在校准前，不要忘记轻轻摇晃电极，甩去电极膜上的水滴。

温度与溶液

温度电极

温度的变化可能会影响pH值。

STTEMP 30温度电极使用NTC 30KΩ热敏电阻，可以用于ST 5000、ST 2100和ST 3100 实验室pH计及ST 300 便携pH计，ST 300D 便携溶氧仪。

溶液

pH 缓冲溶液

奥豪斯提供7种pH缓冲液，分别是1.68，4.01，6.86，7.00，9.18，10.01和12.45，瓶装，250ml/瓶电导标准液奥豪斯提供的四种电导标准液分别是10µs/cm，84µs/cm，1413µs/cm和12.88 ms/cm。

电极参比液

可充液pH电极的参比液为3M KCl (饱和 AgCl)，为Ag/AgCL提供解决方案。

电极保护液

当电极清洗干净或不用时，电极需要合理、规范存放，确保pH电极能够正确存放，奥豪斯提供3M KCl，125ml/瓶的保护液。