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在上一期的推文中，我們向大家介紹了“最普通”的測量之一——pH測量，以及支使用碘/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敿毥榻BRoss電極的獨到之處。

高效

傳統(tǒng)的pH電極以作為Ag/AgCl參比體系尤為常見。測量時溶液中的Ag⁺和Cl^-需要達到一個溶解平衡，這就是為什么pH測量需要一定的穩(wěn)定時間。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間，使得Ag/AgCl參比體系的測量穩(wěn)定時間比較長，往往需要3-5分鐘的時間，這對需要數(shù)據(jù)精確而且每天測量很多樣品的人來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秒左右的時間里達到平衡，使得測量時間大幅度縮短，顯著提升了測量效率。

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，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，不會有析出，測量的數(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℃，pH4.01的標(biāo)準(zhǔn)緩沖液中取出后立即測量75℃，pH4.13的溶液。ROSS電極在30秒左右的時間里讀數(shù)趨于穩(wěn)定，而傳統(tǒng)電極需要4分鐘的時間。隨后回測原標(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)分鐘的時間。

準(zhǔn)確

正是因為ROSS電極ju有高效和穩(wěn)定的優(yōu)勢，這兩大優(yōu)勢又為ROSS電極帶來了高于傳統(tǒng)電極的測量準(zhǔn)確度。

如果使用同一緩沖液并進行自動溫度補償時，ROSS電極的測量準(zhǔn)確度可達 ±0.03 pH，精度可達 ±0.01 pH，而傳統(tǒng)電極的準(zhǔn)確度通常要比ROSS電極低一個數(shù)量級。

耐用

除了參比體系的優(yōu)勢，ROSS電極的設(shè)計本身也非常具有創(chuàng)新性。

仔細觀察ROSS電極，會發(fā)現(xiàn)它的參比電極的位置距離測量電極較遠，而且參比電極本身被設(shè)計成螺旋形，與傳統(tǒng)電極有明顯的區(qū)別。這種“螺旋管式”的設(shè)計為電極提供了兩個優(yōu)勢。

通過顯著延長通往參比電極的擴散路徑，限度地減少了參比電極附近由于填充液通過參比液接界擴散到內(nèi)部電解質(zhì)引起的變化。通過將顆粒物或聚合物摻入內(nèi)部填充液，進一步增加了有效擴散路徑。

此外，參比填充液量相比直桿設(shè)計也有所增加。這些因素的每一個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，會得到更長壽命的電極。例如ROSS Ultra™ 電極（超級ROSS電極）的電極帽上，有一個額外的參比填充液儲存器，這一設(shè)計顯著延長了電極的使用壽命：可再填充電極一般可以達到兩年，低維護、凝膠填充電極為 18 個月。

普適

ROSS電極中參比離子的溶解性非常穩(wěn)定，不會有析出，測量的數(shù)據(jù)也就更加穩(wěn)定，不易有數(shù)據(jù)漂移的現(xiàn)象。

“不惑之年”的ROSS™ pH電極（二）