碘/三碘離子參比體系的ROSS電極在pH測(cè)量中的優(yōu)勢(shì)
“不惑之年”的ROSSTM pH電極（二）
在上一篇的文章中，我們向大家介紹了“最普通”的測(cè)量之一——pH測(cè)量，以及全世界第一支使用碘/三碘離子（I2/I3-）參比體系的電極——ROSS電極的誕生。
今天，我們?yōu)槟敿?xì)介紹ROSS電極的獨(dú)到之處。
高效
傳統(tǒng)的pH電極以作為Ag/AgCl參比體系最為常見(jiàn)。測(cè)量時(shí)溶液中的Ag+和Cl-需要達(dá)到一個(gè)溶解平衡，這就是為什么pH測(cè)量需要一定的穩(wěn)定時(shí)間。然而在不同的溫度下AgCl的溶解度不同，每次電極插到不同的樣品中由于溫度的不同，電極傳熱和參比緩沖液中的離子溶解平衡都需要時(shí)間，使得Ag/AgCl參比體系的測(cè)量穩(wěn)定時(shí)間比較長(zhǎng)，往往需要3-5分鐘的時(shí)間，這對(duì)需要數(shù)據(jù)精確而且每天測(cè)量很多樣品的人來(lái)講是比較痛苦的事情。ROSS電極中的I2/I3-在水中溶解性比較好，而且溶解度受溫度影響極小，能夠在大約30秒左右的時(shí)間里達(dá)到平衡，使得測(cè)量時(shí)間大幅度縮短，顯著提升了測(cè)量效率。
穩(wěn)定
傳統(tǒng)電極中的AgCl溶解度隨溫度的升高而升高，然而在溫度下降時(shí)，AgCl溶解度變小，析出的AgCl晶體未必能沉積在初始的位置，而是可能沉積在參比電極內(nèi)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，這就可能導(dǎo)致界面的接觸不良，影響數(shù)據(jù)穩(wěn)定性。ROSS電極中參比離子的溶解性非常穩(wěn)定，不會(huì)有析出，測(cè)量的數(shù)據(jù)也就更加穩(wěn)定，不易有數(shù)據(jù)漂移的現(xiàn)象。
|
傳統(tǒng)電極和ROSS電極都從25℃，pH 4.01的標(biāo)準(zhǔn)緩沖液中取出后立即測(cè)量75℃，pH 4.13的溶液。ROSS電極在30秒左右的時(shí)間里讀數(shù)趨于穩(wěn)定，而傳統(tǒng)電極需要4分鐘的時(shí)間。隨后回測(cè)原標(biāo)準(zhǔn)緩沖液，ROSS電極讀數(shù)迅速恢復(fù)，而傳統(tǒng)電極依然需要數(shù)分鐘的時(shí)間。 |
準(zhǔn)確
正是因?yàn)镽OSS電極具有高效和穩(wěn)定的優(yōu)勢(shì)，這兩大優(yōu)勢(shì)又為ROSS電極帶來(lái)了高于傳統(tǒng)電極的測(cè)量準(zhǔn)確度。如果使用同一緩沖液并進(jìn)行自動(dòng)溫度補(bǔ)償時(shí)，ROSS電極的測(cè)量準(zhǔn)確度可達(dá) ±0.03 pH，精度可達(dá) ±0.01 pH，而傳統(tǒng)電極的準(zhǔn)確度通常要比ROSS電極低一個(gè)數(shù)量級(jí)。
耐用
除了參比體系的優(yōu)勢(shì)，ROSS電極的設(shè)計(jì)本身也非常具有創(chuàng)新性。仔細(xì)觀察ROSS電極，會(huì)發(fā)現(xiàn)它的參比電極的位置距離測(cè)量電極較遠(yuǎn)，而且參比電極本身被設(shè)計(jì)成螺旋形，與傳統(tǒng)電極有明顯的區(qū)別。這種“螺旋管式”的設(shè)計(jì)為電極提供了兩個(gè)優(yōu)勢(shì)。通過(guò)顯著延長(zhǎng)通往參比電極的擴(kuò)散路徑，最大限度地減少了參比電極附近由于填充液通過(guò)參比液接界擴(kuò)散到內(nèi)部電解質(zhì)引起的變化。通過(guò)將顆粒物或聚合物摻入內(nèi)部填充液，進(jìn)一步增加了有效擴(kuò)散路徑。此外，參比填充液量相比直桿設(shè)計(jì)也有所增加。這些因素的每一個(gè)都有助于建立更持久的參比系統(tǒng)；當(dāng)將這些特性結(jié)合使用時(shí)，會(huì)得到更長(zhǎng)壽命的電極。例如ROSS Ultra™ 電極（超級(jí)ROSS電極）的電極帽上，有一個(gè)額外的參比填充液儲(chǔ)存器，這一設(shè)計(jì)顯著延長(zhǎng)了電極的使用壽命：可再填充電極一般可以達(dá)到兩年，低維護(hù)、凝膠填充電極為 18 個(gè)月。
 ROSS 電極中獨(dú)特的“橙色螺旋管”設(shè)計(jì) |
普適
傳統(tǒng)Ag/AgCl 電極中的Ag+比較容易和某些物質(zhì)發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，因而不適合測(cè)量一些含蛋白，多肽或者含有像Tris這樣的生化試劑。ROSS電極中參比離子的溶解性遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于AgCl，因而在使用中不會(huì)有析出，I3-離子也不會(huì)發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)。此外，大多數(shù)的ROSS電極還含有雙液接系統(tǒng)，即參比緩沖液與樣品之間又增加了一級(jí)外參比緩沖液，三種液體中間由兩層液接界面相連。這樣的設(shè)計(jì)完全隔開(kāi)了內(nèi)參比體系和待測(cè)樣品，雙方互不污染，對(duì) 樣品的適應(yīng)性好于單液接電極。必要的時(shí)候，用戶(hù)可以自行改變外參比體系，以達(dá)到更好地適應(yīng)自己樣品的目的。
介紹至此，ROSS電極的優(yōu)勢(shì)是不是已經(jīng)顯而易見(jiàn)了？經(jīng)過(guò)了40年的不斷發(fā)展和探索，ROSS電極家族也在不斷壯大，應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)展，我們將在下一篇文章中為大家詳細(xì)介紹，敬請(qǐng)期待！
標(biāo)簽：
ROSS電極
- 如何選擇合適實(shí)驗(yàn)的pH計(jì)詳解
- 行業(yè)應(yīng)用—AB41PH助力GMP數(shù)據(jù)完整性評(píng)估
- 使用全自動(dòng)細(xì)胞計(jì)數(shù)儀進(jìn)行酵母細(xì)胞計(jì)數(shù)的方法步驟
- 便攜式水質(zhì)分析儀應(yīng)用于泳池水檢測(cè)
- 多參數(shù)比色濁度計(jì)應(yīng)用于基層水質(zhì)檢測(cè)
- 化驗(yàn)員入門(mén)必備的100個(gè)基礎(chǔ)理論知識(shí)與操作維護(hù)技巧
- 奧豪斯PH計(jì)在水質(zhì)pH值的測(cè)定電極法新標(biāo)準(zhǔn)中的應(yīng)用
- 選擇ROSS pH電極種類(lèi)的方法和依據(jù)
Copyright(C) 1998-2024 生物器材網(wǎng) 電話：021-64166852;13621656896 E-mail：info@bio-equip.com