Aliuminio oksido keraminis referencinis elektrodas laboratoriniams pH ir rūgštingumo verčių matavimams

Išsami aprašymas

Porėta keramika užima nepakeičiamą vietą daugelyje pramonės ir mokslinių sričių, o aukštos skvarbos atskaitos elektrodas (elektrodo švelnis) išsiskiria kaip viena pagrindinių elektrocheminių sistemų sudedamųjų dalių. Klasifikuojamas kaip „Elektrodo švelnis“ porėtos keramikos savybių lentelėje, šis komponentas pasižymi eilę išskirtinių savybių, kurios leidžia jam svarbų vaidmenį atlikti atskaitos elektroduose, ypač išsiskirdamas aukšta skvarba.

Atsižvelgiant į fizinę struktūrą ir našumo parametrus, elektrodo švelnis turi tankio diapazoną nuo 1,8 iki 2,2 g/cm³. Palyginti su augalų vandens sugeriančiais švelniais, keramikos branduolinių strypų ir panašių medžiagų (tankis 0,8–1,2 g/cm³), šis tankis daro jį santykinai tankiu porėtu keraminiu produktu. Aukštas tankis suteikia puikią mechaninę stabilumą, leidžiant jam išlaikyti struktūrinį vientisumą sudėtingoje elektrocheminių elementų aplinkoje ir išvengti deformacijos ar pažeidimų.

Porėtumas yra pagrindinis veiksnys, lemiantis aukštą laidumą. Elektrodo fitilis turi atvirą porėtumą 20–30 % ir bendrą porėtumą 25–40 %. Atviras porėtumas reiškia tarpusavyje susijusių ir paviršiui atvirkštinių porų tūrio dalį, o bendras porėtumas apima atvirų ir uždarų porų sumą. Nors atviro porėtumo reikšmė palyginti su medžiagomis, tokiomis kaip augalų vandens sugeriančios siūlės (atviras porėtumas 50–60 %), nėra ypatingai išsiskirianti, šioje vietoje „aukštas laidumas“ akcentuoja jonų pernašos valdymą ir tikslumą, o ne vien tik porų tūrio dydį. Poro struktūra, kurios porų dydis 1–3 μm, yra specialiai sukurtas pasiekti selektyvią ir efektyvią jonų migraciją. Ši patobulinta porų architektūra užtikrina, kad jonai galėtų praeiti per medžiagą tokia greičiu, kuris palaiko atraminės elektrodos stabilų potencialą – tai yra pagrindinė sąlyga tiksliesiems elektrocheminiams matavimams.

Elektrodų šiaudelio vandens įgeriamumas yra 10–28 %. Šis diapazonas reiškia, kad jis gali sugerti tinkamą elektrolito kiekį, kas labai svarbu elektrocheminių reakcijų tęstinumui užtikrinti ir ilgalaikiam stabiliam potencialui išlaikyti. Skirtingai nei medžiagos, sukurtos maksimaliam vandens įgeriamumui, elektrodų šiaudelio vandens įgeriamumas yra optimizuotas siekiant pasiekti pralaidumo pusiausvyrą – jis ne tik užtikrina pakankamą elektrolito prisklidimą, būtiną jonų apsikeitimui, bet ir neleidžia elektrolitui nutekėti ar atsirasti nestabiliems potencialo svyravimams dėl pernelyg didelio prisklidimo.

Taikant atskaitos elektrodus, elektrodo šiaudelis yra pagrindinis sąsajos elementas tarp vidinio atskaitos elektrodo elektrolito ir išorinio tirpalo. Jo porėta struktūra, pasižyminti kontroliuojama aukšta pralaidumu, leidžia kontroliuoti jonų (pvz., kalio jonų sotintuose kalamelino elektroduose, sidabro jonų sidabro/sidabro chlorido elektroduose ir pan.) migraciją. Tokia kontroliuojama jonų migracija yra būtina tam, kad atskaitos elektrodo potencialas išliktų stabilus ir atkuriamas. Vidutinė atvira porėtumas, specifiniai porų dydžio reikalavimai ir kontroliuojamas vandens sugėrimas veikia kartu, užtikrindami šią stabilumą. Šiuo atveju „aukštas pralaidumas“ yra inžinerinis pralaidumas – jis nesiekiama maksimaliai padidinti porų erdvę, bet sukuria medžiagą, kuri tiksliai reguliuoja jonų srautą, kas ir yra patikimo atskaitos elektrodo esmė.

Nuokrypiai šiuose našumo parametruose tiesiogiai sukelia elektrodų potencialo svyravimus, dėl ko nukentėja elektrocheminių matavimų tikslumas. Pavyzdžiui, per didelis porėtumas sukelia pernelyg greitą elektrolito praradimą elektrode, dėl ko kinta potencialas; per mažas porėtumas trukdo jonų perkėlimui, dėl ko atsiranda lėtas atsakas arba iškraipyti rodmenys.

Apibendrinant, aukštos laidumo atskaitos elektrodas (elektrodo švelkna) iš porėto keramikos yra tikslus komponentas su kruopščiai kalibruotais veikimo parametrais. Jo tankio, poringumo, vandens sugerties greičio, porų dydžio ir kitų savybių sinerginis poveikis leidžia jam užimti pagrindinį vaidmenį elektrocheminiuose sistemose. Šio dizainas visiškai atspindi medžiagų savybių tikslumo lemiamą vaidmenį užtikrinant atskaitos elektrodų patikimumą ir tikslumą įvairiose analitinėse ir pramoninėse aplikacijose. Šiuo atveju „aukštas laidumas“ yra sudėtingo inžinerinio dizaino rezultatas; tai ne tik našumo vertė, bet ir unikali charakteristika, pritaikyta atitikti griežtus reikalavimus elektrocheminio potencialo stabilumui.

Elektrocheminės analizės srityje atraminiai elektrodai yra pagrindas, užtikrinantis matavimų tikslumą, o aukštos laidumo atraminių elektrodų smėlio šerdys atlieka nepakeistinį vaidmenį. Pramoninėje elektrocheminės kontrolėje, pvz., potenciometrinėje titravimo metodika naudojamoje vandens kokybės analizėje ir elektrodų potencialo kalibravime baterijų tyrimuose, šios smėlio šerdys palaiko jonų perkėlimo stabilumą sudėtingose temperatūros ir elektrolito koncentracijos kaitos sąlygose, išlaikydamos atraminio elektrodo potencialo svyravimus itin siaurame diapazone, kad būtų patenkintos aukšto tikslumo analizės reikalavimai.

Iš medžiagų tyrimo ir plėtros perspektyvos tradicinės atraminio elektrodo konstrukcijos turi trūkumų jonų transportavimo valdymo požiūriu – arba jonų judėjimas pernelyg greitas, dėl ko stipriai sunaudojamas elektrolitas, arba per lėtas, kas veikia atsaką. Didelės laidumo savybės turintis atraminio elektrodo smėlio šerdis pasiekia „kontroliuojamą laidumą“ jonų transportavime tiksliai reguliuojant tokius porėtų keramikos parametrus kaip tankis, porėtumas ir porų dydis. Šis dizaino principas taip pat suteikia vertingų įžvalgų kitų elektrocheminių funkcinių keramikos detalių kūrimui.

Be to, kalbant apie tarnavimo laiką, dėl puikios mechaninės stabilumo ši smėlio šerdį gali išlaikyti struktūrinį vientisumą ilgą elektrocheminio ciklų laikotarpį ir dažnai atliekant elektrodų techninę priežiūrą, efektyviai sumažinant standartinio elektrodo keitimo dažnumą. Tai ženkliai padidina eksploatacinį efektyvumą ir sąnaudų našumą pramoninėse nuolatinio stebėjimo situacijose.

Produkto parametrų lentelė