隨著工業生產中高溫、強酸強堿條件下的過程需求不斷增加,高溫pH電極的需求和應用越來越廣泛。特別是在石油化工、冶金、環保、食品加工等高溫環境下,這類電極能夠提供精確可靠的pH測量數據。

1.pH電極的基本結構
pH電極由參比電極和玻璃電極組成。玻璃電極負責測量溶液中的氫離子濃度,參比電極則提供穩定的參比電位。在pH電極中,玻璃電極的材料通常選用能夠承受高溫的特殊玻璃材料,而參比電極常使用固態銀/銀氯化物(Ag/AgCl)電極或者是飽和氯化銀電極。
2.高溫環境的適應性
采用的特殊材料使其能夠在溫度高達150°C甚至更高的環境下穩定工作。高溫環境下,電極的玻璃體需要有較好的熱穩定性,不會因高溫而失去測量功能。同時,高溫下溶液的酸堿度變化較大,因此需具備較高的靈敏度和穩定性,以保證測量的準確性。
3.電化學反應與電勢變化
工作依賴于氫離子濃度對電勢的影響。在一定溫度下,氫離子濃度的變化會引起電極表面的電勢變化。pH電極通過測量這個電勢變化,結合溫度補償技術,最終計算出溶液的pH值。通常還需要配備溫度傳感器,以實現溫度補償,避免溫度波動對測量結果的影響。
4.溫度補償與電勢校正
在工作時,需要自動或手動進行溫度補償。因為pH值和溫度之間存在一定的關系,一般來說,溶液的pH值隨溫度的升高而偏酸。為了確保測量結果的準確性,通常會配備溫度傳感器,以實時監測溫度變化并進行校正。
高溫pH電極的應用領域:
1.化工行業
在化工行業,許多反應過程需要在高溫下進行,尤其是在反應釜、蒸餾塔等設備中。能夠實時監測反應過程中的酸堿度變化,為控制化學反應提供關鍵數據,確保生產過程的穩定性和安全性。
2.石油和天然氣行業
在石油提煉和天然氣處理過程中,原油和天然氣常常包含強酸和強堿物質,這些物質在高溫下的酸堿度變化較為顯著。可用于監測這些反應介質的酸堿度,優化石油提煉過程,并確保設備的安全運行。
3.冶金行業
在冶金工業中,金屬的冶煉和加工通常在高溫環境下進行。能夠監測冶煉過程中的酸堿度變化,幫助調整熔爐中的成分比例,從而提高生產效率并降低能源消耗。
4.食品加工行業
食品加工中的許多過程(如酸奶生產、果汁生產等)需要在高溫下進行。能夠有效監測食品加工過程中的pH值,確保產品的質量和安全性。
5.環保行業
在污水處理過程中,廢水中的酸堿度對處理效果有直接影響。能夠應用于高溫廢水的pH值監測,幫助控制污水的酸堿平衡,優化廢水處理工藝。
6.制藥行業
也廣泛應用于制藥行業,特別是在藥品合成過程中。通過實時監控高溫下溶液的酸堿度變化,能夠確保藥物合成反應的順利進行,并保證最終產品的質量。