参比电极

通常用铂电极作为指示为电极，银-氯化银或饱和甘汞电极作为参比电极测得的电位为平衡电位，这个电位往往被人误认为ORP电位（氧化还原电位）。平衡电位加上该温度下参比电极的电位值，才是氧化还原电位（ORP）值，这个电位是铂电极相对于氢电极的电位值。 FJA系列ORP去极化自动测定仪中在测得平衡电位后自动加上当前温度下的饱和甘汞电极或银-氯化银电极的电位值，结果是氧化还原电位（ORP）值。 有些用户购了我们ORP去极化法自动测定仪测定样品的ORP值与传统的方法测得的平衡电位相比较，就得出结论，两种方法结果对不上，相差甚大。 后来 我们要用户把样品寄过来用两种方法测定，结果如下： ORP去极化法自动测定仪测定结果为 -422.9mV -423.4mV 传统的方法测得的平衡电位为 -632mV， 如果加上银-氯化银电极的电位204mV，则样品的氧化还原电位（ORP）值为-428mV。 这说明两种方法完全对得上。 www.kew.cn

德国IPS 旋转环盘圆盘电极RRDE/RDE/RCE测试系统可用于于氧还原反应（ORR）、氧析出反应（OER）、 燃料电池催化剂表征、金属腐蚀及其他电化学动力学研究等领域。IPS RRDE 测试系统由转速控制系统， 旋转系统，电解池和电极等组成。 转速控制系统，即马达控制器，它可以提供手动控制和软件控制两种方式。 该测试系统能够与其他品牌电化学工作站联用。 德国IPS 旋转环盘电极RRDE/RDE/RCE特点： 独特的旋转轴和电解池接触设计，可以有效提高整个测试系统的密封性。电解池可以根据客户需求定制。电解池有单层和双层，双层可水浴控温，配套曝气管。 主要技术参数 • 速度控制：手动或软件控制，手动触屏操作 • 转速范围：10 ‐ 10,000 R，带tip5000R • 电极头材料：GC disc/Pt ring 玻碳盘铂环电极，Pt disc/Pt ring 铂盘铂环电极, Au disc/Pt ring 金盘铂环电极, ；同时兼容‐RDE 电极头。电极头接受客户定制。 在氧还原反应（ORR）、氧析出反应（OER）测试过程中，参比电极的选择至关重要，我们推荐您使用可逆氢参比电极，改电极出自JPCC的一篇文章（J. Phys. Chem. C, 2009, 113 (28), pp 12340–12344 ）。标准氢电极，通常是将镀有一层海绵状铂黑的铂片，浸入到H浓度为1.0mol/L的酸溶液中，不断通入压力为100kPa的纯氢气，使铂黑吸附H2至饱和，这时铂片就好像是用氢制成的电极一样。 对于电子转移数n的测试方法：主要用到旋转圆盘电极，旋转环盘电极，如果有条件，可以使用电化学扫描显微镜SECM进行研究。创新点：全新触摸屏设计，支持手动及软件控制，MCU控制噪音更小，更稳定 IPS 旋转环盘圆盘电极RRDE/RDE

一般ph计的检测电极，主要以电极的斜率来判断电极的好坏，同时也可辅以电极的零电位mV值判断。对于工业场合电极，出厂标准为斜率95%～105%。零电位：±15mV，零电位是一个范围，在此范围内均是很好的电极，而不是有的仪表厂家给的8.2mV，限制电极零电位在8.2mV附近。使用一段时间以后，零电位会发生变化，±60mV以内均是允许的。但斜率应不低于70%，若要求一些，则不应低于80%。 pH测量采用的是电位分析法，所谓电位分析法，即是用零电流法对电化学电池的电极电位进行测量。而pH电极的主要特点又是高内阻，一般为几十兆欧至几百兆欧。因此它要求pH计具有很高的输入阻抗。一般pH计的输入阻抗应至少是电极内阻的1000倍以上。因此，pH计输入阻抗应5×1011Ω至1×1012Ω，但由于玻璃的内阻不是一个常数，而是温度的指数函数。如一支电极在28℃时内阻为100兆欧，而在7℃时，内阻就是800兆欧了，到0℃时就是1600兆欧了。 因此pH计输入阻抗如果不是足够高，显示值就会漂移、不稳定。同时，会在测量回路中产生电流，从而使电极极化，破坏参比电极，因此，pH计设计时，输入阻抗必须达到1012Ω以上，但这还不够，在实际应用中，有些仪表的输入阻抗部位密封性不好，或置于易变潮的位置，这样经过一段时间后，则输入阻抗根本达不到1012Ω以上的要求，而这一问题又是隐性的，往往显示值不准确时，首先就怀疑到是电极的问题，这实在是对电极的冤枉！ 关于ph计电极的寿命，国家标准是“电极的保证期，从电极上所标注的制造日期起，在一年有效期内拆箱使用时，制造厂应负责修理或退换。"因此电极的质量保证期限以没有经过使用为前提，期限一年。笼统的讲电极的寿命是一年，是不正确的。电极的使用寿命跟使用介质有很大关系，不同介质使用寿命完全不一样。在很多恶劣的场合，可能仅使用2个月。而有些较好的介质，则使用达一年左右甚至更长。因此，我们建议用户尽量购买厂家zui近时间生产电极，存放时间越短，则使用效果越好！

电化学阻抗谱（EIS）是腐蚀科学中一种重要的频率域研究测试方法，是研究金属电化学腐蚀动力学、金属和涂层的腐蚀机制及耐蚀性能的重要方法之一。涂层是防止金属腐蚀的一种重要手段，用EIS方法可以在不同频率段分别测得从参比电极到涂层之间的双电层电容Cdl、溶液电阻Rs、电荷传递电阻Rct以及涂层微孔电容等其它与涂层耐腐蚀性能和涂层腐蚀过程的相关信息。然而，金属涂层一般具有高阻抗的特性，其阻抗量级可以达到GΩ以上，需要测试仪器具有非常高的输入阻抗以及具备精确采集微小信号的能力。如何准确测量并得到该量级下涂层的交流阻抗谱，具有非常大的难度。东华分析DH7000系列电化学工作站配合法拉第屏蔽箱，能够准确测量高达百GΩ阻抗量级的涂层阻抗。接线方式：常规三电极接线方式，SE与G短接后接屏蔽箱，可有效提高仪器输入阻抗以及降低体系噪声。图1 接线方式测试案例：图2 7000C测试高阻涂层样品阻抗图Nyquist图Bode图双参比电极：常用参比电极具有良好的电极电势稳定性，但是有一些参比电极由于存在多孔烧结陶瓷或烧结玻璃封口，它们的电阻较大，与恒电势仪配合使用时，往往使测量的响应时间变慢，而且增加了50Hz的干扰，在高频时，会出现相位偏移（超过90°）的问题。为了得到电极电势同时又不影响实验响应时间的参比电极，可把普通参比电极与铂丝电极按图 3 相连接，组成一只双参比电极。这种双参比电极的电势由普通参比电极所决定，它能保持良好的电极电势稳定性，而且使用双参比电极时，50Hz干扰可由电容 C滤去，从而减少了干扰，大大缩短响应时间。图 3 双参比电极结构图4 使用双参比电极前后高阻涂层样品频率—相位角图

电位滴定仪原理:电位滴定法是一种用电极电位的突跃来确定终点的滴定方法。在滴定过程中，滴定容器内浸入一对适当的指示电极和参比电极，随着滴定剂的加入，待测离子浓度发生改变，指示电极的电位也发生变化，在化学计量点附近可以观察到电位的突变（电位突变），因而根据电极电位突跃可以确定终点的到达，这就是电位滴定法的原理。 电位滴定仪的结构组成:电位滴定的装置1.电位计2.滴定装置3.工作电池4.磁力搅拌器 一阶微分图 二阶微分图滴定终点判断的方法手工滴定（指示剂的颜色变化）自动电位滴定（电极的信号响应代替人眼对指示剂颜色变化的判断 自动电位滴定的优点: 1.滴定速度更快速, 准确 2.提高结果的重现性 3.减少人为错误 4.自动化进行复杂的滴定程序 5.没有合适指示剂或者有色或浑浊的溶液都可以进行测试 CT-1plus全自动电位滴定仪主要优点和特点:1、自动颜色判定，机器人视觉原理精确颜色判断，大大提高滴定准确度，大大降低了操作人员的误差。2、自主知识产权的计量管活塞，使得滴定控制更精确。3、测试报告符合GLP/GMP规范，U盘存储防伪pdf实验报告。4、测试方法和测试记录条数无限制。 电位滴定种类:1、pH滴定（酸碱滴定） 指示电极：pH玻璃电极 参比电极：饱和甘汞电极2、氧化还原滴定 指示电极：铂电极 参比电极：饱和甘汞电极3、沉淀滴定 指示电极：不同的沉淀反应采用不同的指示电极，如测卤素时使用银电极 参比电极：双盐桥甘汞电极4、络合滴定 指示电极：Hg/Hg-EDTA电极 参比电极：饱和甘汞电极 参比电极:参比电极是电极电位恒定且重现性良好的电极。标准氢电极的电位为零，是参比电极中的一级电极。但由于氢电极制作麻烦，使用不便，故实际工作中少用。分析测试工作中使用的参比电极主要是甘汞电极和银-氯化银参比电极。 电位滴定仪应用行业:石化行业：总酸值TAN和总碱值TBN、皂化值、碘值、溴价和溴指数、硫醇硫含量及含盐量的检测。水质分析中还要检测钙离子、氯离子、氟离子、碳酸根离子等的检测。原油中的盐含量测定；石油产品酸值的测定；三聚磷酸钠中氯化钠含量测定；卷烟纸中碳酸钙含量测定。 医药行业：沉淀滴定：丁溴东莨菪碱、苯巴比妥（银电极）；酸碱滴定（非水滴定）：门冬氨酸、己酮可可碱、马来酸伊索拉定、双氯芬酸钠等；酸碱滴定（水相滴定）：五氟利多、牛磺酸、甘油磷酸钠等；氧化还原滴定：维生素C、青霉素钠、聚维酮碘； 食品行业：酸碱滴定：乳化剂中的酸值、植物油中的酸值、酱油中总酸、淀粉酸度等；氧化还原滴定：糖中的二氧化硫、糖品中亚硫酸盐、植物油中过氧化值；络合滴定：牛奶中钙含量；沉淀滴定：酱油中食盐（以氯化钠计）的含量； 化妆品行业：硼酸及其硼酸盐含量；卤酸盐含量；酯值或含酯量的测定；羰基化合物的测定；

01安装接线步骤1.1接线1.2电极安装电极注意事项：1. 将原来参比电极中的KCL放掉，超纯水冲干净，之后加入新的3molKCL2. 安装测量电极2个垫片，参比电极是1个垫片，接线按照仪器面板来对应接3. 保证参比、钠电极内部没有气泡，参比电极的卡箍要卡紧，防止KCL外泄，也不要过紧02试剂准备及安装2.1 3M KCL溶液2.2 二异丙胺溶液2.3 硝酸钠0.5mol/L2.4 PNa4/PNa5标准液 03简单操作3.1检查并确认仪器安装稳妥，电源及其它连接无误后方可开机。3.2仪器设置MENUVERIFICATION------------验证GRAB SAMPLE-----------手动抓样测量CALIBRATION------------校准相关菜单MIANTENANCE-----------维护菜单USER SETUP ------------用户设置SYSTEM SETUP ----------系统设置出厂已经设置好通道和顺序，我们只需将电流输出设置成上位机的量程即可3.3启动进入MENU-MAINTENANCE-START UP-按照步骤调节水样和试剂初始化之后，开始测量水样一段时间，建议开机运行后6小时再进行校准，如果水样脏，加装过滤器3.4仪器校准进入MENU-CALIBRATION-PROGRAMMING将浓度值改成230ppb 和2.3ppm（即PNa5、PNa4），然后MENU-CALIBRATION-EXECUTION MANUAL-仪器开始校准按照步骤顺序加入PNa5、PNa5注意：首次校准，要等仪器测量水样一段时间稳定下来后做校准，校准前最好运行至少6小时。04日常维护4.1定期检查试剂量，注意更换4.2定期检查流通池中是否有异物或者絮状物，及时清理，考虑加装过滤器4.3长期停机将电极保护起来，参比电极以3M KCl保护，钠电极以活化剂0.5M的硝酸钠保护。4.4每年建议更换一次电极05备件及试剂

PH计是测量和反应溶液酸碱度的重要工具，PH计的型号和产品多种多样，显示方式也有指针显示和数字显示两种可选，但是无论PH计的类型如何变化，它的工作原理都是相同的，其主体是一个精密的电位计。1.一个参比电极；2.一个玻璃电极，其电位取决于周围溶液的pH；3.一个电流计，该电流计能在电阻极大的电路中测量出微小的电位差。以下是分别说明各部件的主要功能：参比电极的基本功能是维持一个恒定的电位，作为测量各种偏离电位的对照。银-氧化银电极是目前pH中最常用的参比电极。玻璃电极的功能是建立一个对所测量溶液的氢离子活度发生变化作出反应的电位差。把对pH敏感的电极和参比电极放在同一溶液中，就组成一个原电池，该电池的电位是玻璃电极和参比电极电位的代数和。E电池＝E参比+E玻璃，如果温度恒定，这个电池的电位随待测溶液的pH变化而变化，而测量pH计中的电池产生的电位是困难的，因其电动势非常小，且电路的阻抗又非常大1－100MΩ；因此，必须把信号放大，使其足以推动标准毫伏表或毫安表。电流计的功能就是将原电池的电位放大若干倍，放大了的信号通过电表显示出，电表指针偏转的程度表示其推动的信号的强度，为了使用上的需要，pH电流表的表盘刻有相应的pH数值；而数字式pH计则直接以数字显出pH值。ph计的工作原理PH计是以电位测定法来测量溶液PH值的，因此PH计的工作方式，除了能测量溶液的PH值以外，还可以测量电池的电动势。PH在拉丁文中，是Pondus hydrogenii的缩写，是物质中氢离子的活度，PH值则是氢离子浓度的对数的负数。PH计的主要测量部件是玻璃电极和参比电极，玻璃电极对PH敏感，而参比电极的电位稳定。将PH计的这两个电极一起放入同一溶液中，就构成了一个原电池，而这个原电池的电位，就是这玻璃电极和参比电极电位的代数和。PH计的参比电极电位稳定，那么在温度保持稳定的情况下，溶液和电极所组成的原电池的电位变化，只和玻璃电极的电位有关，而玻璃电极的电位取决于待测溶液的PH值，因此通过对电位的变化测量，就可以得出PH溶液的PH值。误差校正理论上，0～7～14pH的发生电位差在25℃时为+414mV～0～-414mV左右。在能斯特方程式中，电位差大约会变化-59mV，但实际上1pH的变化大约会变化-58mV，此外对于强酸性与强碱性由于玻璃膜的材质以及液体的种类不同，会产生误差。pH计的电位差pH计的校正使用符合JIS标准的pH标准液。pH标准液包括草酸盐(1.68pH)、酞酸盐(4.01pH)、中性磷酸盐(6.86pH)、磷酸盐(7.41pH)、硼酸盐(9.18pH)、碳酸盐(10.01pH)。ph计的使用方法（步骤）ph计使用前的准备工作1.使用PH计之前先用三蒸水清洗电极，注意玻璃电极不要碰碎。2.准备在平台PH计的旁边放至调节用的NAOH液和HCL液。3.在冰箱中拿出定PH液（PH=7.0），放与平台上。4.打开PH计，调定PH值，按︿﹀键选择PH和CAL选项，选择其中的CAL项，调节插入到PH液（PH=7.0）中，按《》键选择数据值到7.0处，出现小八叉即可。5.将玻璃电极插入到待测的溶液中，再放入另一电极，适当的搅动液面（注意：不要碰碎玻璃电极）。6.PH计的电子单元使用必须注意电路的保护，在不进行PH值测量时，要将PH计的输入短路，以避免PH计的损坏。7.PH计的玻璃电极插座必须保持干净、清洁和干燥，不能接触盐雾和酸雾等有害气体，同时严禁玻璃电极插座上沾有任何的水溶液，以避免PH计高输入阻抗。8.未到你需要的PH值时要小心的加如NAOH液和HCL液，（据调节范围不同可以选择不同浓度的调节液，浓度小时可以快加，浓度大时要加慢）。9.加液时小心不要超过所需的定容量。ph计怎么使用步骤1.后盖打开，装入电池一块。2.装上复合玻璃电极注意：（1）复合电极下端是易碎玻璃泡，使用和存放时千万要注意，防止与其它物品相碰。（2）复合电极内有KCl饱和溶液作为传导介质，如干涸结果测定不准必须随时观察有无液体，发现剩余很少量时到化验室灌注。（3）复合电极仪器接口决不允许有污染，包括有水珠。（4）复合电极连线不能强制性拉动，防止线路接头断裂。3.打开电源开关后，再打到PH测量档。4.用温度计测量PH6.86标准液的温度，然后将PH计温度补偿旋钮调到所测的温度值下。5.将复合电极用去离子水冲洗干净，并用滤纸擦干。6.将PH6.86标准溶液2～5ml倒入已用水洗净并擦干的塑料烧杯中，洗涤烧杯和复合电极后倒掉，再加入20mlPH6.86标准溶液于塑料烧杯中，将复合电极插入于溶液中，用仪器定位旋钮，调至读数6.86，直到稳定。 应该注意以下两点：（1）必须用PH6.86标准调定位。（2）调完后，决不能再动定位旋钮。7.将复合电极用去离子水洗净，用滤纸擦干，用温度计测量PH4.00溶液的温度，并将仪器温度补偿旋钮调到所测的温度值下。8.将PH4.00标准溶液2～5ml倒入另一个塑料烧杯中，洗涤烧杯和复合电极后倒掉，再加入20mlPH4.00标准溶液，将复合电极插入溶液中，读数稳定后，用斜率旋钮调至PH4.00。应该注意斜率钮调完后，决不能再动。9.用温度计测定待测液温度，并将仪器温度补偿调至所测温度。10.将复合电极插入待测溶液中，读取PH值，即为待测液PH值。 应该注意以下两点：（1）测定时温度不能过高，如超过40℃测定结果不准，需用烧杯取出稍冷。（2）复合电极避免和有机物接触，一旦接触或沾污要用无水乙醇清洗干净。11.注意事项： 仪器在使用前必须进行校准，即以上4～8款操作。如果仪器不关机，可以连续测定，一旦关机就要校准。但12小时即使不关机也必须校准一次。ph计使用注意事项1.一般情况下，ph计仪器在连续使用时，每天要标定一次；一般在24小时内仪器不需再标定。2.使用前要拉下ph计电极上端的橡皮套使其露出上端小孔。3.标定的缓冲溶液一般第一次用pH=6.86的溶液，第二次用接近被测溶液pH值的缓冲液，如被测溶液为酸性时，缓冲液应选pH=4.00；如被测溶液为碱性时则选pH=9.18的缓冲液。4.测量时，电极的引入导线应保持静止，否则会引起测量不稳定。5.电极切忌浸泡在蒸馏水中。PH计所使用的电极如为新电极或长期未使用过的电极，则在使用前必须用蒸馏水进行数小时的浸泡，这样PH计电极的不对称电位可以被降低到稳定水平，从而降低电极的内阻。6.PH计在进行PH值测量时，要保证电极的球泡完全进入到被测量介质内，这样才能获得更加准确的测量结果。7.PH计使用时，要去除参比电极点解液加液口的橡皮塞，这样参比电解液就能够在重力的。pH计的保养1.pH计玻璃电极的贮存pH计短期内不用时，可充分浸泡在饱和氯化钾溶液中。但若长期不用，应将其干放，切忌用洗涤液或其他吸水性试剂浸洗。2.pH玻璃电极的清洗玻璃电极球泡受污染可能使电极响应时间加长。可用CCl4或皂液揩去污物，然后浸入蒸馏水一昼夜后继续使用。污染严重时，可用5％HF溶液浸10～20分钟，立即用水冲洗干净，然后，浸入0.1N HCl溶液一昼夜后继续使用。3.玻璃电极老化的处理玻璃电极的老化与胶层结构渐进变化有关。旧电极响应迟缓，膜电阻高，斜率低。用氢氟酸浸蚀掉外层胶层，经常能改善电极性能。若能用此法定期清除内外层胶层，则电极的寿命几乎是无限的。4.参比电极的贮存银-氯化银电极最好的贮存液是饱和氯化钾溶液，高浓度氯化钾溶液可以防止氯化银在液接界处沉淀，并维持液接界处于工作状态。此方法也适用于复合电极的贮存。常见问题及解决方案1.同一样品，两次测量的 pH值不一样？温度变化或样品本身发生了化学反应，都会引起 pH值的变化。所以，应尽量保持温度一致，并且避免化学反应。2.同一样品，同时在两台 pH计上测量，读数不一致？由于两台 pH计的校正条件不一样（如，不同时间做的校正），造成测量值有差异。所以要用同一缓冲液在同一时间里对 pH计进行校正，然后再同时测定。3.为什么缓冲液在有效期内已经变质不能使用了？缓冲液的有效期是指未开封使用状态下的保存期。一旦开封使用后，由于空气中各种霉菌的作用，缓冲液较易变质。注意：已使用过的缓冲液，千万不能倒回原装瓶中！ 4.电极需多久校准一次？电极的校准频率取决于电极的使用、保养、样品性质以及测量精度等具体情况。建议每天校准一次，最长不要超过每周一次校准。 更换电极以及长时间不使用，在使用前必须先校准。5.如何保养 pH电极？电极使用一段时间后，若发现斜率变低、响应速度变慢等情况，可尝试下列方法:①若测量样品中含有蛋白质，可用胃蛋白酶 /盐酸洗液清洗电极膜。②若测量样品为油性/有机液体，可用丙酮或乙醇冲洗。③若发现电极液络部变脏变黑，可用硫醇清洗液清洗液络部。④活化电极膜，活化方法：电极再生液浸泡 30秒，再用 3mol/LKCl溶液浸泡 5小时。6.样品温度为 10℃，此时仪表显示的是 10℃还是25℃下的 pH值？酸度计显示的是溶液在当前温度下的 pH值,若在 10℃测量，仪表显示的是溶液 10℃的值,如果需要得到 25℃的 pH，必须把溶液温度升/降温至 25℃，再进行测量。酸度计的温度补偿指的是补偿温度对 pH电极的影响，但不能将任何温度下的 pH值补偿到 25℃。7.为什么电极放在 pH7.00的缓冲液中校正后，显示为 7.02？此时缓冲液温度在 20℃左右。由于缓冲液的 pH值会随温度变化有小量变化，7.00只是缓冲液在25℃下的值，而缓冲液在 20℃时的值应为 7.02。pH计能自动补偿温度对缓冲液的影响以保证测量精度。　　8.pH电极寿命有多长？pH电极的寿命与测量样品的性质、样品温度及使用的频率、保养情况有关。在正常使用、正确保养的情况下，pH电极寿命为 1至 2年。9.检测pH计准不准?测pH计准不准?唯一可靠和最简单的方法就是以pH标准缓冲溶液来进行检定。取三个pH标准缓冲溶液：pH6.86、pH4.00、pH9.18（最好是新鲜配制并且温度相同），以pH6.86进行定位校准，以pH4.00进行斜率校准，然后测试pH9.18看pH计是否准确，是否合格立见分晓。如果精度不合格，还可以进一步判断是pH计有问题还是pH电极有问题。10.pH计数字不稳定现象原因总结：①检查电极是否已损坏；②应该是电极使用的时间太长了，先校准看一下是否有效；③可试下用2.5mmoL/L的KCL溶液浸泡探头；④清洗一下玻璃球，是不是时间长了，上面附着了一些有机物，导致反应不灵敏；⑤在水中存在着一个化学平CO2+H2O→H++HCO3-，由于一般的纯水或地表水都显弱碱性导致该平衡向正反应方向移动故pH会一直上升；⑥在被测水样中加入中性盐（如，KCl）作为离子强度调节剂，改变溶液中的离子总强度，增加导电性，使测量快速稳定。此方法国家标准GB/T6P04.3-93中规定：“测量水样时为了减少液接电位的影响和快速达到稳定，每50mL水样中加入一滴中性0.1moL/L KCl溶液。”虽然此方法改变了水样中的离子强度，在一定程度上引起了其pH值得变化，但经实验证明此变化在数值上只改变了0.01pH左右，是完全可以接受的。但采用这种方法时，一定要注意所加的KCL溶液不应含任何碱性或酸性的杂质。因此，KCl试剂要采用高纯度的，所配溶液的水质也要高纯度的中性水质。

p 　　人体汗液中富含大量潜在的与健康和疾病相关的标志物，相比较常规的血液和尿液检测，其具有非侵入(Non-invasive)和实时连续监测等优势，因此可穿戴汗液传感器的研究成为可穿戴健康电子设备领域发展的重点之一。微型化、集成化的全固态离子选择性电极和全固态参比电极，是检测汗液中电解质离子浓度的核心传感技术。然而，现有的大部分固态离子传感器多采用导电聚合物作为离子/电子的传导层材料，存在稳定性差、干扰因素多、使用寿命短等缺点，限制了其在可穿戴汗液检测领域的应用。 /p p 　　中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所张珽研究团队前期研发了可用于皮肤水分检测的柔性可穿戴离子型湿度传感器(Advanced Science, 2017, 1600404,1-7, Back Cover)。进而，针对微型化全固态离子传感器和全固态参比电极稳定性等关键科学技术问题，研究团队结合MEMS微纳加工技术设计制备了具有微孔阵列为模板的电极芯片，采用一步电沉积法制备了大比表面积且可调控的三维金纳米结构离子/电子传导阵列电极，相比较基于碳纳米管、石墨烯、多孔碳等材料的离子/电子传导层，其具有制备简单，重复性好等优势。通过该电极芯片构建的全固态离子选择性电极具有稳定的电位响应灵敏度(56.58 ± 1.02mV/decade)、快速的响应时间(& lt 10s)和宽线性范围(10-6～10-1mol/L)，传感器的电位漂移和水层干扰影响减小。通过优化参比电极聚合物膜和盐的组分，在传感器芯片上集成了基于聚合物/氯化钾的全固态参比电极，获得的微型化参比电极芯片具有平衡时间短，对不同种类和不同离子强度电解质干扰响应小，对光不敏感，在pH3～10范围内响应稳定，具有长期稳定性等优势。同时，研究团队创新性地设计了具有汗液采集、转运和排出结构的可穿戴“导汗带”汗液传感设备，将传感器芯片与汗液导汗带集成封装，可舒适便捷地佩戴与人体额头区域，可对人体运动过程中电解质离子进行实时连续地分析监测，对人们健身运动过程中脱水情况的监测，尤其是对运动员、抢险急救人员、军人在执行高强度任务过程中的生理健康状况具有预警和指导意义。相关研究成果发表在Analytical Chemistry上。 /p p 　　该工作得到了国家自然科学基金、江苏省杰出青年基金和中国博士后科学基金资助项目等的资助。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/a3540c68-c53b-4d5a-adbc-c9bcb6f769d5.jpg" title=" W020170927538680564180.jpg" / /p p 　　图1.(A)电沉积制备不同比表面积的三维金纳米结构固体接触传导阵列电极 (B)全固态离子选择性阵列电极构建的结构示意图。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/ddaec8b7-2e9f-437b-a335-33e17dfa67e2.jpg" title=" W020170927538758629536.jpg" / /p p 　　图2.(A)、(B)和(C)为可穿戴“导汗带”汗液传感器设备的照片和示意图 (D)汗液传感器芯片在穿戴前和穿戴后对不同浓度标准Na+溶液的校准曲线 (E)为汗液传感器在人体上运动过程中实时连续监测汗液中Na+浓度变化的曲线图。 /p

p 　　锂离子电池电极过程一般经历复杂的多步骤电化学反应，并伴随化学反应，电极是非均相多孔粉末电极。为了获得可重现的、能反映材料与电池热力学及动力学特征的信息，需要对锂离子电池电极过程本身有清楚的认识。 /p p 　　电池中电极过程一般包括溶液相中离子的传输，电极中离子的传输，电极中电子的传导，电荷转移，双电层或空间电荷层充放电，溶剂、电解质中阴阳离子，气相反应物或产物的吸附脱附，新相成核长大，与电化学反应耦合的化学反应，体积变化，吸放热等过程。这些过程有些同时进行，有些先后发生。 /p p 　　电极过程的驱动力包括电化学势、化学势、浓度梯度、电场梯度、温度梯度。影响电极过程热力学的因素包括理想电极材料的电化学势，受电极材料形貌、结晶度、结晶取向、表面官能团影响的缺陷能，温度等因素。影响电极过程动力学的因素包括电化学与化学反应活化能，极化电流与电势，电极与电解质相电位匹配性，电极材料离子、电子输运特性，参与电化学反应的活性位密度、真实面积，离子扩散距离，电极与电解质浸润程度与接触面积，界面结构与界面副反应，温度等。 /p p 　　为了理解复杂的电极过程，一般电化学测量要结合稳态和暂态方法，通常包括3个基本步骤，如图1所示。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/a9afc2e6-64ea-4948-82ad-3215bccf8bd5.jpg" title=" 001.jpg.png" alt=" 001.jpg.png" / /p p 　　 strong 1 电化学测量概述 /strong /p p 　　1.1测量的基本内容 /p p 　　电化学测量主要研究电池或电极的电流、电势在稳态和暂态的激励信号下随外界条件变化的规律，测量反映动力学特性的参数。 /p p 　　1.2测量电池的分类及特点电化学测量一般采用两电极电池或三电极电池，较少使用四电极电池。 /p p 　　1.2.1两电极电池如图2所示，蓝色虚线框所示是一个典型的两电极电池的测量示意图，其中W表示研究电极，亦称之为工作电极(workingelectrode)，C是辅助电极(auxiliaryelectrode)，亦称之为对电极(counterelectrode)。锂电池的研究中多数为两电极电池，两电极电池测量的电压(voltage)是正极电势(potential)与负极电势之差，无法单独获得其中正极或负极的电势及其电极过程动力学信息。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/42e77e09-6d49-4696-a71d-981ad1f27239.jpg" title=" 002.jpg.png" alt=" 002.jpg.png" / /p p 　　1.2.2三电极电池与电极电势以及极化电流的测量图2是一个三电极电池示意图，W和C分别是工作电极和对电极(同上)，R是参比电极(referenceelectrode)。W和C之间通过极化电流，实现电极的极化。W和R之间通过极小的电流，用于测量工作电极的电势。通过三电极电池，可以专门研究工作电极的电极过程动力学。 /p p 　　由于在锂离子电池中，正极和负极的电化学响应存在较大差异，近年来通过测量两电极电池电压电流曲线，对曲线进行dQ/dV处理，结合熵的原位测量，也能大致判断电池的电流或电压响应主要是与负极还是与正极反应有关。 /p p 　　1.3参比电极的特性及门类参比电极的性能直接影响电极电势的准确测量，通常参比电极应具备以下基本特征：①参比电极应为可逆电极 ②不易被极化，以保证电极电势比较标准和恒定 ③具有较好的恢复特性，不发生严重的滞后现象 ④具有较好的稳定性和重现性 ⑤快速暂态测量时，要求参比电极具有较低的电阻，以减少干扰，提高测量系统的稳定性 ⑥不同的溶液体系，采用相同的参比电极的，其测量结果可能存在差异，误差主要来源于溶液体系间的相互污染和液接界电势的差异。 /p p 　　常用的水溶液体系参比电极有可逆氢电极、甘汞电极、汞-氧化汞电极、汞-硫酸亚汞电极等 常用的非水溶液体系参比电极有银-氯化银电极、Pt电极以及金属锂、钠等电极。此外，也可以用银丝、铂丝做准参比电极，或者采用电化学反应电位稳定的溶解于电解液的二茂铁氧化还原电对。关于准参比电极细节可参考A.J.Bard编著的《ElectrochemicalMethods》。 /p p 　　1.4研究电极的门类及特性电化学测量中常用的研究电极主要有固体电极、超微电极和单晶电极。一般电化学研究所指的的固体电极主要有Pt电极和碳电极。其中碳电极包括热解石墨、高定向热解石墨(HOPG)、多晶石墨、玻璃化碳、碳纤维等。固体电极在使用时需要对其表面进行特殊处理，以期达到较好的重复性。常规的处理步骤为：①浸泡有机溶剂，除去表面吸附有机物 ②机械抛光，初步获取较高的表面光洁度 ③电化学抛光，除去电极表面氧化层及残留吸附物质 ④溶液净化，保证溶液的纯度，消除溶液中的杂质对测量结果的影响。 /p p 　　此外，超微电极和单晶电极以其独特的性质，近些年来也得到了较广泛的应用。前者可以快速获得动力学参数，且对待测材料的量要求很低，可以避免黏结剂、导电添加剂的干扰。后者可以精确获得溶剂吸脱附、表面结构、结晶取向等对电极过程动力学的影响。 /p p 　　在锂离子电池的研究中，固体电极包括含有活性物质的多孔粉末电极、多晶薄膜电极、外延膜薄膜电极、单颗粒微电极以及单晶电极等，多数测量时采用多孔粉末电极。 /p p 　　1.5电极过程电极过程一般情况下包括下列基本过程或步骤：①电化学反应过程:在电极/溶液界面上得到或失去电子生成反应产物的过程，即电荷转移过程 ②传质过程:反应物向电极表面或内部传递或反应产物自电极内部或表面向溶液中或向电极内部的传递过程(扩散和迁移) ③电极界面处靠近电解液一侧的双电层以及靠近电极内一侧的空间电荷层的充放电过程 ④溶液中离子的电迁移或电子导体、电极内电子的导电过程。 /p p 　　此外，伴随电化学反应，还有溶剂、阴阳离子、电化学反应产物的吸附/脱附过程，新相生长过程以及其它化学反应等。 /p p 　　锂离子电池作为一种复杂的电化学体系，其电极过程同样具备上述几个基本步骤。其工作原理如图3所示。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/93c5e038-8fe5-45b8-95cf-7a848c79c7c2.jpg" title=" 003.jpg.png" alt=" 003.jpg.png" / /p p 　　针对不同的电极材料及电极体系，上述基本过程可简化为锂离子电池中离子和电子的传输及存储过程。所涉及的电化学过程有电子、离子在材料的体相、两相界面和(solidelectrolyteinterphase，SEI)的形成等过程。典型的电极过程及动力学参数有：①离子在电解质中的迁移电阻(Rsol) ②离子在电极表面的吸附电阻和电容(Rad，Cad) ③电化学双电层电容(Cdl) ④空间电荷层电容(Csc) ⑤离子在电极电解质界面的传输电阻(Rincorporation) ⑥离子在表面膜中的输运电阻和电容(Rfilm，Cfilm) ⑦电荷转移(Rct) ⑧电解质中离子的扩散电阻(Zdiffusion) ⑨电极中离子的扩散(Zdiffusion)——体相扩散(Rb)和晶粒晶界中的扩散(Rgb) ⑩宿主晶格中外来原子/离子的存储电容(Cchem) 相转变反应电容(Cchem) 电子的输运(Re)。 /p p 　　上述基本动力学参数涉及不同的电极基本过程，因而具有不同的时间常数。典型的电池中的电极过程及时间常数如图4所示。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/15e1c68c-99dc-4dd3-baf5-27e2c29a2754.jpg" title=" 004.jpg.png" alt=" 004.jpg.png" / /p p 　　1.6电化学极化的类型及其特征1.6.1极化的类型及其特征在施加了外来电场后，电池或电极逐渐偏离平衡电势的状态，称之为极化。在不具有流动相的电池中，存在着3种类型的极化：①电化学极化——与电荷转移过程有关的极化，极化的驱动力是电场梯度 ②浓差极化——与参与电化学反应的反应物和产物的扩散过程有关的极化，极化的驱动力为浓度梯度 ③欧姆极化——与载流子在电池中各相输运有关的极化，驱动力是电场梯度。 /p p 　　若还存在其它基本电极过程，如匀相或多相化学反应过程，则可能存在化学反应极化。 /p p 　　极化电势与平衡电势的差值的大小被称之为过电势。 /p p 　　1.6.2极化的影响因素各类极化的影响因素如下。(1)电化学极化的大小是由电化学反应速率决定的，电化学极化电阻(Rct)的大小与交换电流密度(io)直接相关。受多种因素影响，包括电极电位、电极电位与电解质电化学势差、反应物与产物的活度、参与电化学反应的电极的真实表面积、结晶取向、有序度、表面电导、反应温度、催化剂催化特性、电化学反应的可逆性等。 /p p 　　电化学极化的电流与电势在一定的电流电压范围内一般符合Tafel关系，log(i)与过电势成正比。 /p p 　　(2)浓差极化与传质粒子的扩散系数有关。电池中的扩散过程可以发生在电极材料内部，多孔电极的孔隙中，以及电解质相中，参与扩散的可以是多种带电或中性粒子。涉及扩散的粒子流的流量一般符合菲克扩散定律，与扩散系数及浓度梯度有关。由于电池是非均相体系，扩散系数与浓度梯度是空间位置的函数，在电化学反应的过程中，会随时间变化。传质的快慢与传质距离的平方成正比。 /p p 　　浓差极化过电势hcon与电流i，极限电流il的关系符合对数关系，hcon=RT/nF´ ln[(il-i)/il]。在过电势较小时，hcon=-RTi/nFil。 /p p 　　(3)欧姆极化的大小是由电池内部涉及到电迁移的各类电阻之和，即欧姆电阻决定的。欧姆极化过电势与极化电流密度成正比。 /p p 　　 strong 2 小结与展望 /strong /p p 　　电化学表征技术在锂离子电池中有着非常广泛的应用，而电化学表征方法也非常之丰富，除了文中介绍的几种方法外，还有诸如 PSCA、CPR、CITT、RPG 等。随着实际应用的需要，新的电化学表征方法，特别是与其它表征技术结合形成的各类原位测量技术，正在迅速发展。 /p p 　　电极过程动力学研究的目的是获得能反映电极材料本征动力学特性的参数值，例如电荷转移电阻、扩散系数、交换电流密度，膜电阻等，并掌握该参数值随不同充放电深度(嵌脱锂量)以及温度的变化，从而能够理解、模拟、预测各类工况下及充电过程中电池极化电阻、电容的变化规律。而实验室在基础研究时往往采用粉末电极，导致在不同材料之间可靠的比较动力学参数基本不可能非常精确，除非材料的尺寸、粒度分布、表面官能团、导电添加剂、粘接剂、分散度、电极厚度、压实密度、体积容量得到了精确的控制和能实现高度的一致性。 /p p 　　相对于手工制作的电极，自动化设备制作的电极往往具有较好的一致性，更适合用来研究电极过程动力学。在基础研究时最好采用薄膜电极、微电极或单晶电极。 /p p 　　对于批量生产的电池，通过比较充放电曲线，分析直流极化电阻、固定频率的交流阻抗，开路电压等，可以获得表观的动力学参数，采用这些参数通过电化学模拟软件，可以将为准确的预测电池各类工况下的荷电态、极化电阻、输出功率，成为电源管理系统软件的核心内容 。 /p p 　　事实上，锂离子电池涉及的电化学为嵌入电极电化学，有别于传统的电极不发生结构演化，电化学反应主要发生在电极表面的溶液电化学。电化学双电层(EDL)与空间电荷层(SCL)共存，在充放电过程中，离子将穿过 EDL 与 SCL，电荷转移往往发生在电极内部而非表面，电极为混合离子导体，电化学反应伴随着相变和内部传质，这与一般教科书上描述的的电化学反应体系、研究方法、数学模型存在显著差异，需要发展新的理论与实验方法。 /p p 　　 span style=" color: rgb(127, 127, 127) " i 文章摘自Energy Storage Science and Technology（储能科学与技术），2015,4（1），（凌仕刚，吴娇杨，张舒，高健，王少飞，李泓，中国科学院物理研究所） /i /span /p

前情回顾 大家是否还记得，在本系列上期的化妆品王国启航之旅中，小编针对化妆品的发展历史和基本常识，以及化妆品行业的监管法规做了概要式的普及，同时就化妆品研发实验室中的常见设备进行了全面而又细致的梳理。其实在五大类实验室仪器中，物质成分分析和通用物理参数测定的相关设备在化妆品研发以及质检中扮演着先导者的角色，直接影响到后续的实验操作和生产步骤，而其中的pH和电导率测定是基础中的基础。那么今天我们就先来聊聊关于化妆品pH的那些事。 你对化妆品pH有多少了解？ A. 与我们息息相关的pH提到pH，对有点化学常识的人来说其实并不陌生。在初中化学我们就学过，pH是衡量溶液酸碱性的指标，7为中性，小于7为酸性，大于7为碱性，同时我们还学过，pH可通过石蕊、甲基橙、酚酞等pH指示剂和pH试纸进行测定。相信中学的这段学习经历都曾经让我们对化学这门有趣的学科充满了好奇和求知欲。然而这些只是最简单的定性测定，也就是比色法，该方法虽然简便易行，但准确度不高，不适用于测定浑浊、有色的样品；相比而言，定量测定就准确得多，其需要用到电位法（酸度计法），通常，这是最简便、实用而又准确的方法。 pH是溶液中氢离子浓度的负对数值，公式表示为： pH=-lg[H+] 在化妆品行业中，pH是重要的质量指标，pH过高或过低不仅会影响化妆品功效的正常发挥，还会刺激皮肤，引起刺激性皮炎、斑疹、毛发损伤等，对机体直接造成伤害。作为化妆品的一个常规检测项目，pH测定可以评价和审核化妆品企业的产品质量及监督市售产品的质量变化和安全性。 对于和我们接触最广泛的皮肤类和毛发类的化妆品，pH几乎是起决定性的一个指标。人的皮肤不是中性的，而是呈微酸性的。虽然人的皮肤外观各有所异，但皮肤的pH一般都落在4.5~6.5的区间内。这是由于皮肤表面分泌有皮脂和汗液，其主要成分含有乳酸、尿酸、脂肪酸等，因而我们的皮肤在正常情况下的pH为弱酸性。为此，皮肤用的膏霜乳液类化妆品会有不同的pH，以满足人的生理需要。 人的毛发是一种蛋白质结构，pH为6.0左右，较强酸、碱性的溶液都能对它起反应，尤其是遇到碱性物质容易发生变质和脆化，所以洗发露类的洗涤剂必须是微酸性或中性的。 B. 化妆品pH的相关规定 国家标准对化妆品的pH有着明确的规定，主要法规包括《化妆品通用检验方法 pH的测定》、《表面活性剂水溶液pH的测定 电位法》及各类化妆品产品标准中关于pH指标的规定等，以下是常见化妆品pH的规范表格： C. 探秘有趣的pH计 对于在实验室里经常摆弄瓶瓶罐罐的工作人员来说，pH计几乎是再平常不过的东西了，只需把电极放进样品溶液中，很快就能在显示屏上看到精确的测量结果！但你知道这小小的pH计是通过什么原理测量样品pH的吗？ pH计，也称酸度计，不但可以测量溶液的pH，还可以测量电池的电动势。其核心部分就是电极，主要由参比电极（甘汞电极或银-氯化银电极）、测量电极（玻璃电极）和精密电位计三部分构成，目前市面上的pH计通常使用由玻璃电极和参比电极组合在一起的塑壳可充式复合电极。 当把电极插入待测溶液中时，玻璃电极作为溶液中H+活度指示电极，与参比电极组成原电池。当玻璃电极的玻璃膜的两端溶液H+活度不同时，产生膜电位，从而使玻璃电极与参比电极间的电动势随着H+活度的变化而变化。 根据能斯特方程式，在25℃时有： E=φ参-φ玻=K+0.0591pH（25℃） 由以上公式可得出，电池的电动势E与待测溶液的pH呈线性关系。同时，式中的K是一个不固定的常数，因此普遍采用已知pH的标准缓冲溶液在pH计上进行校正。 对pH计的校正一般采用两到三点校正，即通过两种或三种已知pH的标准缓冲溶液进行校正。标准缓冲溶液通常分为pH 4.00、pH 7.00、pH 9.21三种。先用pH 7标准缓冲溶液对pH计进行定位，再根据溶液的酸碱性选择第二种标准缓冲溶液（酸性用pH 4，碱性用pH 9）。 值得注意的是，在进行校正前，应特别注意待测溶液的温度，以便正确选择标准缓冲溶液。因为在不同温度下，标准缓冲溶液的pH是不一样的。 奥豪斯pH计——行走的化妆品实验室 如前所述，化妆品pH作为至关重要的物理参数指标，从某种意义上来说对于化妆品研发和质检是成果检验的一杆标尺。奥豪斯庞大的水质分析产品王国竭尽全力满足您在不同场合的各种测量需求，其中最具代表性的当属pH计家族——从精准高效的台式电计、到方便快捷的便携式电计、再到小巧精致的测试笔，无论是在产品研发实验室、还是在室外、或是您家中的化妆台和洗手间，只需要根据具体场合灵活选择合适规格和型号的设备，就可以充分满足您的化妆品实验需求！ 下面就来看看我们pH计家族中的代表人物吧：pH计家族中的王牌一哥——ST5000集灵活与精准为一体的便携仪表之王——ST300身手敏捷的小哥——ST20 各代表人物的详细对比 无论对于哪种形态的化妆品，奥豪斯pH计家族都可以将一个精彩纷呈的移动实验室带到您的身边，让您随时随地完成pH测量！ 如果您对pH测量有更多感兴趣的问题，或是正在考虑为您的实验室添置和更换新的pH计，欢迎随时拨打我们的客服热线联系我们，我们专业的工程师团队将为您提供最满意的解答。最后，小编代表奥豪斯全体小伙伴们提前祝全天下的妈妈们节日快乐！

随着全球核能发展趋势，国际上将核电站的发展分为四代。第一代核电站，是指上世纪50、60年代初期开发的核电站。第二代核电站，是指从60年代后期到90年代前期进一步开发和建造的发电功率达30万千瓦的大型商用核 电站。第三代核电站，是从上世纪90年代中后期到2010年开始运行的具有更高安全指标的先进核电站。正在开发中的第四代核电站，具有经济性好、安全性高、产生废物少、核资源可持续、核扩散可防止等优点。其中铅基反应堆（LFR）由于其突出的优点成为第四代反应堆系统具有发展潜力的两种堆型之一。铅基反应堆使用铅或者铅铋共晶合金（LBE）作为冷却剂材料，且最早在前苏联开发用于阿尔法级核潜艇，但由于LBE是一种腐蚀材料，结构钢材在LBE环境会发生液态金属腐蚀（LMC）和液态金属脆化（LME），LMC和LME以及氧浓度成为影响铅基反应堆性能的关键问题。因此为了研究液态铅铋环境下结构材料的力学特性，亟需开发一种可模拟不同氧浓度高温液态铅铋环境的力学试验系统。图1 一到四代核反应堆发展及代表堆型氧控方案 液态LBE控氧技术主要包括气态控氧和固态控氧，其中气态控氧技术又分为两种。如图2所示，第一种是将Ar/H2还原性混合气体或Ar/O2氧化性混合气体通入液态LBE内部或覆盖在表面，通过化学反应实现对氧浓度的控制。如图3所示，另一种气态控氧方式为在液态LBE表面通入Ar/H2/H2O三元混合气体，通过控制H2和H2O的组分比例来使液态LBE氧浓度达到目标值并稳定。第一种气态控氧方式控氧速率较快，但是控氧精度较差且容易失控，第一种气态控氧方式可以获得稳定的氧浓度且波动较小，但时控氧时间较长。图2 第一种气态控氧方式及控氧曲线图3 第二种气态控氧方式及控氧曲线氧传感器及氧浓度测量原理 氧传感器是氧控系统中的关键部件，要求其在低浓度的氧含量范围内准确地、稳定地测量，同时具有长期的运行稳定性。用于液态金属中溶解氧的电化学氧传感器利用了固体电解质的离子导体性质，可以用于测量极低的氧含量。目前，一般采用氧化锆基固体电解质为主要材料，利用电化学浓差式电池原理制作氧传感器。其原理如图4所示，根据 Nernst原理，当固态电解质两端有氧浓度梯度时，氧离子会从高浓度的一侧穿过固态电解质到低浓度的一侧，于是会在固态电解质的阴阳两极之间形成一个可以反映两边氧浓度差值的电动势（EMF）。在一定的温度下，这个EMF的理论值可以通过公式算出： E为理论电动势EMF，单位为V；R=8.31441J/(molK)，为理想气体常数；F=96484.6C/mol，为法拉第常数；T为温度，单位是K；PO2,ref为参比电极氧分压；PO2是被测介质中的氧分压。在一定的温度下，参比电极中的氧分压是一定的，那么被测介质中的氧分压就可以通过测量电动势E的值获得。图4 氧传感器原理图 根据参比电极的不同类型，可将氧传感器分为两种，一种是金属-空气氧传感器，如Pt-空气氧传感器，另一种是金属-金属氧化物传感器如Bi-Bi2O3、Cu-CuO2氧传感器。国内外均有多家机构研发了LBE氧传感器，考虑到金属-空气参比电极传感器需要和空气连通，电解质破裂可能会造成回路泄漏，优先开发金属-金属氧化物参比电极氧传感器。且Bi-Bi2O3在应用温度范围、准确性、响应速度、稳定性等方面综合性能优异，基于以上原因，优先开发 Bi-Bi2O3参比电极传感器。 自行设计的Bi-Bi2O3氧传感器结构图如图5-a所示，实物图如图5-b所示，图6为不同温度下氧传感器的稳定性测试结果，测试结果误差稳定在2mV以内。图5 Bi-Bi2O3型氧传感器结构图(1) BNC 接头；(2) 密封法兰；(3) 氟胶圈；(4) 密封陶瓷片；(5) 螺纹压紧件；(6) 锥形环；(7) 散热片；(8) CF法兰；(9) 氧化铝陶瓷管；(10) 电极引线；(11) YSZ陶瓷锥管图6 不同温度下氧传感器稳定性测试结果(a) 500 ℃；(b) 450 ℃；(c) 400 ℃；(d) 350 ℃试验装置 主要构成包括：凯尔测控力学测试系统（卧式/立式），高温液态LBE储液系统，高温液态铅铋试验腔，氧控系统，高温引伸计（卧式）/LVDT位移传感器（立式），保温系统以及支撑台架。其中凯尔测控力学测试系统为测试主体，最大载荷50kN，最大试验频率15Hz。高温液态LBE储液系统储液温度可达550℃，最大储液量15L，可进行液态铅铋氧浓度的预控制。高温液态铅铋试验腔单次试验仅需1.5L液态铅铋，氧控系统包含氧传感器及配套气瓶以及控制系统，可实现动态精确控氧气，误差可控制在2mV以内。根据氧浓度需求，高温液态铅铋试验腔可分为氧饱和液态铅铋试验腔体、贫氧液态铅铋试验腔以及控氧液态铅铋试验腔体。保温系统控温550℃及以上，温差±1℃，隔热效果良好。 高温引伸计/LVDT位移传感器可在550℃氧饱和液态铅铋试验环境下使用，精度达到0.002mm，且配套有特制的固定移动装置，图7为高温液态铅铋环境卧式单轴疲劳试验系机结构图，展示了高温引伸计的安装方式及安装实物图。贫氧液态铅铋试验腔以及控氧液态铅铋试验腔体通过数字图像技术（DIC）进行应变测量。 卧式试验装置方便装夹高温引伸计且节省铅铋，立式试验装置节省占地面积，集成度较高，可根据需要设计卧式或立式结构。图7高温液态金属环境卧式单轴疲劳试验系机结(a) 主机结构；(b) 引伸计安装示意图；(c) 引伸计安装实物图参考文献[1]Rivai A K , Kumagai T , Takahashi M . Performance of oxygen sensor in lead-bismuth at high temperature[J]. Progress in Nuclear Energy, 2008, 50(2-6):575-581.[2]秦博,付晓刚,马浩然,等.铅铋合金气相氧含量控制初步实验研究[J].材料导报, 2019, 33(11):4.DOI:CNKI:SUN:CLDB.0.2019-11-010.凯尔测控公司介绍 凯尔测控是一家专业从事开发、生产、销售各类力学试验系统的国家高新技术企业，自2008年成立以来一直致力于发展新的测试方法。先后与清华大学、北京大学、中科院金属所、中国工程物理研究院等国内著名高校、科研院所建立密切合作，持续在航空、航天、核电等关键领域进行技术研发与投入。公司拥有各类力学性能试验机四个系列四十余个品种，主导产品电磁式疲劳试验系统、原位力学试验系统、原位双轴力学试验系统、拉扭多轴疲劳试验机等测试系统打破国外设备的垄断。凭借着过硬的技术、性能优良的产品和专业妥善的服务，凯尔测控赢得了众多用户的信赖。 凯尔测控是一家专业从事开发、生产、销售各类力学试验系统的国家高新技术企业，自2008年成立以来一直致力于发展新的测试方法。先后与清华大学、北京大学、中科院金属所、中国工程物理研究院等国内著名高校、科研院所建立密切合作，持续在航空、航天、核电等关键领域进行技术研发与投入。公司拥有各类力学性能试验机四个系列四十余个品种，主导产品电磁式疲劳试验系统、原位力学试验系统、原位双轴力学试验系统、拉扭多轴疲劳试验机等测试系统打破国外设备的垄断。凭借着过硬的技术、性能优良的产品和专业妥善的服务，凯尔测控赢得了众多用户的信赖。

用于啤酒行业的新一代ppb级痕量溶氧传感器 screen.width-300)this.width=screen.width-300" InPro6950溶氧传感器是啤酒工艺中发酵后痕量氧控制的最理想的选择。同时有气相氧的型号可供选择，是啤酒行业中CO2纯度控制的理想工具。 痕量氧的检测 InPro6950采用4电极的测量技术，在Clark传感器技术的基础上增加了一个保护电极和参比电极。 保护电极可以防止侧向扩散效应对于阴极的干扰，从而保证了痕量氧浓度的准确测量。参比电极的存在改变了电极内部的电化学反应，避免了电解液中出现氯化银沉淀。从而可以延长维护间隔，并确保了操作过程中杰出的信号稳定性。 更少的维护和成本 InPro6950的设计使得膜体和内电极的维护、替换和互换在一分钟内即可完成。从而显著降低维护量和成本。 实践验证的设计为基础 和所有的溶氧传感器一样，新的12mm传感器的液接部分是光滑的N5表面、卫生型设计、可追溯的不锈钢材料和密封件。 screen.width-300)this.width=screen.width-300" InPro6950的主要好处： 最高的测量准确性 最低0.1ppb（气相氧5 vol. ppm） 极高的信号稳定性 极低的维护成本

得利特近日关于工业在线溶解氧测量方法做了具体的研究讨论，技术员工进行了内部会议。他们提到以下内容：水中的氧含量可充分显示水自净的程度。对于使用活化污泥的生物处理厂来说，了解曝气池的氧含量非常重要，污水中溶氧增加，会促进除厌氧微生物以外的生物活动，因而能去除挥发性物质和易于自然氧化的离子，使污水得到净化。　　工业溶氧仪测定氧含量主要有三种方法：自动比色分析和化学分析测量，顺磁法测量，电化学法测量，荧光法。水中溶氧量一般采用电化学法测量。　　氧能溶于水，溶解度取决于温度、水表面的总压、分压和水中溶解的盐类。大气压力越高，水溶解氧的能力就越大，其关系由亨利定律和道尔顿定律确定，亨利定律认为气体的溶解度与其分压成正比。　　氧量测量传感器由阴极和带电流的反电极、无电流的参比电极组成，传感器有隔膜覆盖，覆膜将电极和电解质与被测量的液体分开，只有溶解气体能渗透覆膜，因此保护了传感器，既能防止电解质逸出，又可防止外来物质的侵人而导致污染和毒化。　　电流的大小与被测污水的氧的分压成正比，该信号连同传感器上热电阻测出的温度信号被送人变送器，利用传感器中存储的含氧量和氧分压、温度之间的关系曲线计算出水中的含氧量，然后转化成标准信号输出。参比电极的功能是确定阴极电位。

氧能溶于水，溶解度取决于温度、水表面的总压、分压和水中溶解的盐类。大气压力越高，水溶解氧的能力就越大，其关系由亨利(Henry)定律和道尔顿(Dalton)定律确定，亨利定律认为气体的溶解度与其分压成正比。　　溶解氧测试仪的电极由阴极和带电流的反电极、无电流的参比电极组成，电极浸没在电解质如KCl、KOH中，传感器有隔膜覆盖，隔膜将电极和电解质与被测量的液体分开，因此保护了传感器，既能防止电解质逸出，又可防止外来物质的侵入而导致污染和毒化。　　氧量测量传感器由阴极和带电流的反电极、无电流的参比电极组成，电极浸没在电解质如KCl、KOH中，传感器有隔膜覆盖，覆膜将电极和电解质与被测量的液体分开，只有溶解气体能渗透覆膜，因此保护了传感器，既能防止电解质逸出，又可防止外来物质的侵人而导致污染和毒化。　　向反电极和阴极之间施加极化电压，假如测量元件浸人在有溶解氧的水中，氧会通过隔膜扩散，出现在阴极上的氧分子就会被还原成氢氧根离子。电化学当量的氯化银沉淀在反电极上，对于每个氧分子，阴极放出4个电子，反电极接受电子，形成电流。　　溶解氧测试仪的标定方法一般可采用现场取样标定或标准液标定，下面咱们就来了解一下：　　1、现场取样标定法：在实际使用中，多采用Winkler方法对溶解氧分析仪进行现场标定。使用该方法时存在两种情况：取样时仪表读数为M1，化验分析值为A，对仪表进行标定时仪表读数仍为M1，这时只须调整仪表读数等于A即可；取样时仪表读数为M1，化验分析值为A，对仪表进行标定时仪表读数改变为M2，这时就不能将调整仪表读数等于A，而应将仪表读数调整为1MA×M2。　　2、标准溶液标定法：标准溶液标定一般采用两点标定，即零点标定和量程标定。零点标定溶液可采用2%的Na2SO3溶液。量程标定溶液可根据仪表测量量程选择4M的KCl溶液(2mg/L)；50%的甲醇溶液(21.9mg/L)。

pH电导传感器是一种广泛应用于工业和科学领域的传感器，用于测量溶液的酸碱度和电导率。pH电导传感器通过测量水溶液中的氢离子浓度和电导率来评估溶液的酸碱性或盐度，为各种领域提供了重要的实时监测和控制。 　　pH电导传感器工作原理基于溶液的电离和电导原理。首先，pH电极通过浸泡在溶液中，测量溶液中的氢离子浓度。酸性溶液中的氢离子浓度高，碱性溶液中的氢离子浓度低。然后，电导测量电极通过测量溶液中的电导率来评估溶液的盐度。盐度高的溶液具有较高的电导率，而盐度低的溶液具有较低的电导率。 　　该设备有多种类型和设计，但一般包括一个pH电极和一个电导测量电极。pH电极通常由玻璃电极和参比电极组成，玻璃电极通过与溶液中的氢离子发生反应产生电压信号，而参比电极为其提供一个稳定的参考电位。电导测量电极由两个电极组成，测量溶液中的电导率。 　　pH电导传感器广泛应用于水处理、环境监测、食品与饮料、制药、农业和化学分析等领域。在水处理中，该设备用于监测水的酸碱度和盐度，以帮助调整和控制水的处理过程。在环境监测中，该设备用于测量土壤和水体中的酸碱度和盐度，评估环境质量。在食品与饮料行业中，该设备用于监测食品和饮料的酸碱度和盐度，以确保产品质量和安全。在制药领域，该设备用于监测和调控药物制剂过程中的酸碱度和盐度。在农业领域，该设备用于土壤监测，评估土壤的酸碱度和盐度，以帮助决定适合种植的作物种类。在化学分析中，该设备用于实验室测量和分析过程中的酸碱度和盐度。 　　总之，pH电导传感器通过测量溶液的酸碱度和电导率来提供精确的实时监测和控制。它在许多领域都发挥着重要作用，并帮助人们评估和调整过程中的酸碱度和盐度，以确保产品质量和安全，保护环境和改善生活质量。

工业溶氧仪的使用具有安装方便，标定周期长（3~4个月），对其他物质不敏感等特点，并且能监测覆膜和探头内电解质的使用情况，一般每一至三年更换一次电解质和覆膜。工业溶氧仪可以配极谱式电极，自动实现从ppb级到ppm级的宽范围测量，是检测锅炉给水、凝结水、环保污水等行业的液体中氧含量测量的仪器。　　水中的氧含量可充分显示水自净的程度。对于使用活化污泥的生物处理厂来说，了解曝气池的氧含量非常重要，污水中溶氧增加，会促进除厌氧微生物以外的生物活动，因而能去除挥发性物质和易于自然氧化的离子，使污水得到净化。 　　测定氧含量主要有三种方法：自动比色分析和化学分析测量，顺磁法测量，电化学法测量，荧光法。水中溶氧量一般采用电化学法测量。 　　氧能溶于水，溶解度取决于温度、水表面的总压、分压和水中溶解的盐类。大气压力越高，水溶解氧的能力就越大，其关系由亨利（Henry）定律和道尔顿（Dalton）定律确定，亨利定律认为气体的溶解度与其分压成正比。 　　氧量测量传感器由阴极（常用金和铂制成）和带电流的反电极（银）、无电流的参比电极（银）组成，电极浸没在电解质如KCl、KOH中，传感器有隔膜覆盖，覆膜将电极和电解质与被测量的液体分开，只有溶解气体能渗透覆膜，因此保护了传感器，既能防止电解质逸出，又可防止外来物质的侵人而导致污染和毒化。 　　向反电极和阴极之间施加极化电压，假如测量元件浸人在有溶解氧的水中，氧会通过隔膜扩散，出现在阴极上（电子过剩）的氧分子就会被还原成氢氧根离子[OH-]。电化学当量的氯化银沉淀在反电极上（电子不足），对于每个氧分子，阴极放出4个电子，反电极接受电子，形成电流：4Ag+4Cl-=4AgCl+4e-。 　　电流的大小与被测污水的氧的分压成正比，该信号连同传感器上热电阻测出的温度信号被送人变送器，利用传感器中存储的含氧量和氧分压、温度之间的关系曲线计算出水中的含氧量，然后转化成标准信号输出。参比电极的功能是确定阴极电位。

电位滴定仪（Potentiometric Titrator）是一种常用的滴定仪器，其原理基于电位测量的方法。它通过测量反应溶液中电位的变化来确定滴定过程中滴定剂的添加量，从而确定待测溶液中所含物质的浓度。以下是电位滴定仪的原理：1.电位测量： 电位滴定仪通过电极对反应溶液的电位进行测量。通常使用的电极包括指示电极（如玻璃电极）和参比电极（如银/银氯化钾电极）。指示电极感应到溶液中所含物质的变化，而参比电极提供一个稳定的参考电位。2.滴定过程： 在滴定过程中，待测溶液（被滴定物）与滴定剂（滴定液）发生化学反应，导致溶液中所含物质浓度的变化。滴定过程中滴定剂逐渐添加到待测溶液中，直至达到滴定终点。3.终点检测： 滴定终点通常是指滴定反应完全完成时的状态。在电位滴定中，终点的检测基于电位的变化。在滴定过程中，当滴定剂与待测溶液中的物质完全反应时，反应溶液的电位会发生明显的变化。这个变化被用来指示滴定终点。4.记录数据： 电位滴定仪会记录滴定过程中电位的变化，并将数据转换为体积-电位曲线或体积-导电度曲线。通过分析曲线，可以确定滴定终点的位置，从而计算出被滴定物的浓度。5.自动化控制： 现代电位滴定仪通常配备了自动化控制系统，可以自动控制滴定剂的添加速率，并在检测到电位变化时停止滴定，从而提高滴定的准确性和可重复性。综上所述，电位滴定仪利用电位测量的原理来确定滴定过程中滴定剂的添加量，并通过分析电位的变化来检测滴定终点，从而实现对待测溶液中所含物质浓度的测量。

HC 3800 sc pH 分析仪在污水处理厂排放口的应用哈希公司 2019 年 12 月 24 日发布的《HJ 353-2019 水污染源在线监测系统安装技术规范》要求，污染源在线监测系统需对 pH、流量、氨氮、总氮、总磷、CODcr 等参数进行连续监测。此法规已于 2020 年 3 月 24 日正式实施。成都市某大型水务环保集团，积极响应国家环保政策要求，在其集团旗下的污水处理厂试用了哈希最新一代的 pH 分析仪—HC 3800 sc。HC 3800 sc pH 分析仪的现场安装图如下所示：主要仪器：HC 3800 sc pH 分析仪复合电极技术，双液设计的参比电极，内嵌 Pt1000 温度探头，自动温度补偿。HC 3800 sc pH 分析仪于 2019 年 11 月开始安装使用，监测该厂区排口情况，选用量程为0~14 pH，该量程下仪表的准确度为±0.10 pH，仪表响应速度快，双液设计的参比电极可有效延长电极使用寿命；安装便捷、维护简单、无需更换电解液；测量结果准确可靠，只需定期清洗探头，进行校准及维护即可保证仪表稳定运行。该现场每半小时记录一组数据，从 2019 年 11 月 30 日至 2020 年 8 月 6 日测试期间该分析仪无故障发生，除 4.005 和 10.012 两组标液在校准维护时记录进入外，无任何偏离值出现，现场测试数据如下图所示：HC 3800 sc pH 电极已经获得环保认证，与国标法一致，有利于比对验收；HC 3800 sc pH 采用双液设计，可有效延长电极使用寿命；HC 3800sc pH 电极维护简单，无需填充电解液，运行维护成本低。END哈希——水质分析解决方案提供商，我们致力于为用户提供高精度的水质检测仪器和专家级的服务，以世界水质守护者作为使命，服务于全球各地用户。如您想要进一步了解产品或需要免费解决方案，请通过【阅读原文】与我们联系，通过哈希官微留下您的需求就有机会赢取小米电动牙刷哦！

1． 什么是pH标准缓冲溶液？它有哪些特点？pH缓冲溶液是一种能使pH值保持稳定的溶液。如果向这种溶液中加入少量的酸或碱，或者在溶液中的化学反应产生少量的酸或碱，以及将溶液适当稀释，这个溶液的pH值基本上稳定不变，这种能对抗少量酸碱或大或小稀释，而使pH值不变化的溶液就称为缓冲溶液。pH标准缓冲液有以下特点：1.1 标准溶液的pH值是已知的，并达到规定的准确度。1.2 标准溶液的pH值有良好的复现性和稳定性，具有较大的缓冲容量，较小的稀释值和较小的温度系数。1.3 溶液的制备方法简单。2． 如何配制pH标准缓冲溶液？对于一般pH测量，可使用成套的pH缓冲试剂（可配制250mL），配制溶液时，应使用去离子水，并预先煮沸15-30分钟，以除去溶解的二氧化碳。剪开塑料袋将试剂倒入烧杯中，用适量去离子水使之溶解，并冲洗包装袋，再倒入250mL容量瓶中，稀释至刻度，充分摇匀即可。3． 如何正确保存和使用pH缓冲溶液？缓冲溶液配制后，应装在玻璃瓶或聚乙烯瓶中（碱性pH缓冲液如pH 9.18、pH 10.01、pH 12.46等,应装在聚乙烯瓶中）瓶盖严密盖紧，在冰箱中低温(5-10℃)保存，一般可使用六个月左右，如发现有混浊，发霉或沉淀现象，不能继续使用。使用时，应准备几个50mL的聚乙烯小瓶，将大瓶中的组冲溶液倒入小瓶中，并在环境温度下放置1-2个小时，等温度平衡后再使用。使用后不得再倒入大瓶中，以免污染，瓶中的缓冲溶液在＞10℃的环境条件下可以使用2-3天，一般pH 7.00、pH 6.86、pH 14.00三种溶液使用时间可以长一些，pH 9.18和pH 10.01溶液由于吸收空气中的二氧化碳,其pH值比较容易变化。4． pH缓冲溶液有何用途？4.1 pH测量前标定校准pH计。4.2 用以检定pH计的准确性，例如用pH 6.86和pH 14.00标定PH计后，将PH电极插入pH 9.18溶液中，检查仪器显示值和标准溶液的pH值是否一致。4.3 在一般精度测量时检pH计是否需要重新标定。pH计标定并使用后也许会产生漂移或变化，因此在测试前将电极插入与被测溶液比较接近的标准缓冲液中，根据误差大小确定是否需要重新标定。4.4 检测pH电极的性能。5． pH电极为何要浸泡？如何正确浸泡pH复合电极？pH电极使用前必须浸泡，因为pH球泡是一种特殊的玻璃膜，在玻璃膜表有一很薄的凝胶层，它只有在充分湿润的条件下才能与溶液中的氢离子有良好的影响。同时，玻璃电极经过浸泡，可以使不对称电势大大下降并趋向稳定。pH玻璃电极一般可以用蒸馏水或pH 4.00缓冲溶液浸泡。通常用pH 4.00缓冲溶液浸泡更好上些，浸泡时间至24小时或更长，根据球泡玻璃膜厚度、电极老化程度而不同。同时，参比电极的液接界也需要浸泡。因为如果液接界干涸会使液接界电势增大或不稳定，参比电极的浸泡液必须和参比电极的外参比溶液一致，即3.3mol/L KCL溶液或饱和KCL溶液，浸泡时间一般几小时即可。 因此，对pH复合电极而言，就必须浸泡在含KCL的pH 4.00缓冲液中，这样才能对玻璃球泡和液接界同时起作用。这里要特别提醒注意，因为过去人们使用单支的PH玻璃电极已习惯于用去离子水或pH4缓冲液浸泡，后来使用pH复合电极时依然采用这样的浸泡方法，甚至在一些不正确的pH复合电极的使用说明书中也会进行这种错误的指导。这种错误的浸泡方法引起的直接后果就是使一支性能良好的pH复合电极就成一支响应慢、精度差的电极，而且浸泡时间越长性能越差，因为经过长时间的浸泡，液接界内部（例如砂芯内部）的KCL浓度已大大降低了，使液接界电势增大和不稳定。当然，只要在正确的浸泡溶液中重新浸泡数小时，电极还是会复原的。 另外，pH电极也不能浸泡在中性或碱性缓冲溶液中，长期浸泡在此类溶液中会使pH玻璃膜响应迟钝。正确的pH电极浸泡液的配制：取pH 4.00缓冲剂（250mL）一包，溶于250mL纯水中，再加入56克分析纯KCL，适当加热，搅拌至完全溶解即成。6． 可充式和非可充式pH复合电极有何区别？pH复合电极外壳有塑料和玻璃的区分。可充式pH复合电极即在电极外壳上有一加液孔，当电极的外参比溶液流失后，可将加液孔打开，重新补充KCL溶液。而非可充式pH复合电极内装凝胶状KCL，不易流失也无加液孔。可充式pH复合电极的特点是参比溶液有较高的渗透速度率，液接界电位稳定重现，测量精度较高。而且当参比电极减少或受污染后可以补充或更换KCL溶液，但缺点是使用较麻烦。可充式pH复合电极使用时应将加液孔打开，以增加液体压力，加速电极响应，当电解液液面低于加液孔2厘米时，应及时补充新的电解液。非可充pH复合电极的特点是维护简单使用方便，因此也得到广泛的应用。但作为实验室PH电极极使用时，在长期和边续的使用条件下，液接界处的KCL浓度会减少，影响测试精度。因此非可充式pH复合电极不用时，应浸在电极浸泡液中，这样下次测试时电极性能会很好，而部分实验室pH电极都不是长期和边续的测试，因此这种结构对精度的影响是比较小的。而工业的PH复合电极由于对测试精度的要求比较低，所以使用方便就成为主要的选择。7． 如何正确使用pH复合电极？7.1 球泡前端不应有气泡，如有气泡应用力甩去。7.2 电极从浸泡瓶中取出后，应在去离子水中晃动并甩干，不要用纸巾擦拭球泡，否则由于静电感应电荷转移到玻膜上，会延长电势稳定的时间，更好的方法是使用被测溶液冲洗电极。7.3 pH复合电极插入被测溶液后，要搅拌晃动几下再静止放置，这样会加快电极的响应。尤其使用塑壳PH复合电极时，搅拌晃动要厉害一些，因为球泡和塑壳之间会有一个小小的空腔，电极浸入溶液后有时空腔中的气体来不及排除会产生气泡，使球泡或液接界与溶液接角不良，因此必须用力搅拌晃动以排除气泡。7.4 在粘稠性试样中测试之后，电极必须用去离子水反复冲洗多次，以除去粘附在玻璃膜上的试样。有时还需先用其它试剂洗去试样，再用水洗去溶剂，浸入浸泡液中活化。7.5 避免接触强酸强碱或腐蚀性溶液，如果测试此类溶液，应尽量减少浸入时间，用后仔细清洗干净。7.6 避免在无水乙醇、浓硫酸等脱水性介质中使用，它们会损坏球泡表面的水合凝胶层。

有关生物柴油的标准DIN EN 14214 规定了，通过非水酸碱滴定法测定酸值和通过硫代硫酸钠的氧化还原滴定反应测定碘值的方法。酸值测定的等当点通过Solvotrode电极测定；碘值测定的等当点通过Pt Titrode电极测定。两种方法都容易使用，并且具有高准确度和高精密度。测试样品的酸值0.202mg/g和碘值114.4g I2 /100g，完全符合DIN EN 14214标准中规定的酸值0.5mg/g 和碘值120 I2 /100g 的要求。 根据ASTM标准 D 4806，用硝酸铅测定生物乙醇中的总硫酸盐，以Pb选择电极为工作电极，双液接的Ag/AgCl电极或者玻碳电极为参比电极。尽管两个参比电极都得到很好的回收率，但是玻碳电极更易维护。两个电极的理想测试范围是1-20ppm。相应的回收率在98%-109%。通过硫酸盐标准物的加入和增加商品化的生物乙醇（E85）中高氯酸浓度，可以检测亚ppm级的硫酸盐。 通过可再生植物资源获得的生物燃料，近年引起了极大关注。原因在于对矿物油需求的增加和矿物油燃烧带来的环境污染问题。为了防止生物燃料对发动机燃油喷射系统和发动机本身的干扰，车辆和生物燃料制作商已经提出了相应的质量标准， 这些标准规定了测试方法和生物燃料的品质。有两个主要生物柴油标准，即，欧洲的 EN 14214 和美国的 ASTM D 6751。生物乙醇只有一个标准，即，美国的ASTM D 4806。ASTM D 4806相当于欧洲的EN 15376标准，EN 15376正在逐步完善中。 详细资料下载：http://metrohm.com.cn/application/research.aspx?info_id=788&kind=45 更多产品请登陆瑞士万通中文官网：http://www.metrohm.com.cn 关于瑞士万通： 1950年，瑞士万通发明了第一支复合pH电极。 1954年，瑞士万通设计出第一台用于痕量分析的实用自动极谱仪。 1956年，瑞士万通开发出第一支活塞型滴定管。 1968年，在瑞士万通诞生世界首台数字化滴定仪，第一台数字化电子滴定管。 &hellip &hellip 2007年，瑞士万通研发出首台智能型离子色谱仪。 2010年，瑞士万通研制出世界首台紫外离子色谱。 Metrohm - 瑞士万通，是当今世界唯一全方位涵盖各类不同离子分析技术的国际化分析仪器公司。

首先，我们需要了解什么是PH计。PH计是一种用于测量溶液酸碱性的仪器。在纯水检验中，PH计可以用来检测纯水的酸碱度，以确保其符合生产或实验要求。其次，我们来探讨PH计在纯水检验中的应用。在工业生产中，许多化学反应对溶液的酸碱性有严格的要求。例如，某些化学反应需要在特定的酸碱环境下进行，而如果使用了不符合要求的纯水，可能会导致反应失败或结果不准确。因此，通过使用PH计对纯水进行检验，可以确保所使用的纯水符合生产要求，从而保证工业生产的顺利进行。此外，PH计在实验室研究中也发挥了重要作用。实验室中的许多实验需要使用纯水作为溶剂或清洗剂。如果使用了不符合要求的纯水，可能会对实验结果造成严重影响。因此，通过使用PH计对纯水进行检验，可以确保所使用的纯水符合实验要求，从而保证实验结果的准确性。接下来，我们讨论PH计的测量原理。PH计的测量原理是电化学反应在。PH计中，有一个参比电极和一个测量电极，当这两个电极被放入待测溶液中时，参比电极与测量电极之间会产生一个电位差。这个电位差与溶液的PH值之间存在一定的关系，因此可以通过测量电位差来计算溶液的PH值。另外，我们还需要注意PH计的校准问题。在使用PH计时，校准是一个必不可少的步骤。校准可以确保PH计的准确性和可靠性，从而保证测量结果的准确性。一般而言，PH计需要使用标准缓冲液进行校准，这些缓冲液的PH值已知，可以将它们与待测溶液进行比较，从而确定待测溶液的PH值。在实际应用中，PH计的维护和保养也是需要注意的问题。由于PH计是一种精密仪器，如果维护不当可能会导致仪器损坏或测量结果不准确。因此，使用者需要了解PH计的维护保养知识，定期对PH计进行清洗和保养，以保证其长期稳定运行。最后，我们还需要了解PH计在纯水检验中的局限性。虽然PH计是一种非常有效的纯水检验工具，但是它并不能完全取代其他水质检测方法。例如，PH计只能测量溶液的酸碱性，而无法检测其他可能影响水质的关键指标，如有机物、重金属、细菌等因。此，在使用PH计时，需要结合其他水质检测方法一起使用，以便更全面地了解水质情况。总之，PH计在纯水检验中具有重要作用，可以有效地测量纯水的酸碱性，确保其符合生产或实验要求。在使用PH计时，需要注意校准和维护保养问题，并结合其他水质检测方法一起使用，以便更全面地了解水质情况

随着经济的高速发展，物质水平也得到极大提升，化妆品已步入生活的方方面面，在干燥寒冷的冬季，我们使用保湿霜、保湿乳液保持皮肤角质层有适度水分，在烈日炎炎的夏季使用防晒霜来屏蔽或吸收紫外线，减轻日晒引起的皮肤损伤。化妆品行业飞速发展，化妆品使用越来越广泛的同时，其安全事件也频繁发生，爽身粉含致癌物质石棉、婴儿沐浴液检出甲醛等事件一次次刺痛消费者的心，2017年国家化妆品不良反应监测系统收集到仅特殊类化妆品不良反应高达12790份。 面对化妆品安全事件频发现状，政府对化妆品安全的监管日益严苛，监管体系日趋完善，先后颁布实施了《化妆品卫生监督条例》、《化妆品行政许可检验管理办法》、《化妆品安全技术规范》。其中，2015版《化妆品安全技术规范》由国家食品药品监督管理总局批准颁布，于2016年12月1日起实施，规范不仅规定了禁用限用组分清单，也收载了多达77个理化检验方法。 今天，小编为大家解读的是《化妆品安全技术规范》中pH值测定的技术规范，将以化妆水pH值测定为例，通过解读实验的步骤，让更多用户熟悉合规的pH值测定方法和步骤。 《化妆品安全技术规范》pH值测定方法的适用范围本方法规定了酸度计测定化妆品pH值。本方法适用于化妆品pH值的测定。 pH值检验方法提要 以玻璃电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极，同时插入被测溶液中组成一个电池。此电池产生的电位差与被测溶液的pH有关，它们之间的关系符合能斯特方程式： E = E0 +0.059 lg [H+] (25℃) E = E0 -0.059 pH 式中E0为常数。 在25℃时，每单位pH相当于59.1mV电位差。即电位差每改变59.1mV，溶液中的pH相应改变1个单位。可在仪器上直接读出pH值。 试剂和材料： 本方法所用试剂除另有说明外，均为优级纯试剂。所用水指不含CO2的去离子水。 3.1苯二甲酸氢钾标准缓冲溶液：称取在105℃烘干2h的苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4）10.12g溶于水中，并稀释至1L，储存于塑料瓶中。此溶液20℃时，pH为4.00。 3.2磷酸盐标准缓冲溶液：称取在105℃烘干2h的磷酸二氢钾（KH2PO4）3.40g和磷酸氢二钠（Na2HPO4）3.55g，溶于水中，并稀释至1L，储存于塑料瓶中。此溶液20℃时，pH为6.88。 3.3 硼酸钠标准缓冲溶液：称取四硼酸钠（NaB4O710H2O）3.81g，溶于水中，稀释至1L，储存于塑料瓶中。此溶液20℃时，pH为9.22。 以上三种标准缓冲溶液的pH值随温度变化而稍有差异，见下表。 奥豪斯提供符合《化妆品安全技术规范》的三种pH缓冲液，免除用户购买试剂材料、制备pH缓冲液的烦恼。瓶装pH=4.01标准缓冲溶液，250ml，25℃瓶装pH=6.86标准缓冲溶液，250ml，25℃瓶装pH=9.18标准缓冲溶液，250ml，25℃技术规范规定使用的仪器设备： 4.1精密酸度计（精度0.02） 4.2复合电极或玻璃电极和甘汞电极4.3磁力搅拌器（附有加温控制功能）4.4烧杯，50mL4.5天平 作为具有111年悠久历史的实验室设备供应商，奥豪斯可为用户提供高精度pH计、电极及稳定可靠的天平等产品。 分析步骤 5.1.1 稀释法 称取样品1份（精确到0.1g），加不含CO2的去离子水9份，加热至40℃，并不断搅拌至均匀，冷却至室温，作为待测溶液。 如为含油量较高的产品，可加热至70℃—80℃，冷却后去油块待用；粉状产品可沉淀过滤后待用。 5.1.2 直测法（不适用于粉类、油基类及油包水型乳化体化妆品） 将适量包装容器中的样品放入烧杯中待用或将小包装去盖后直接将电极插入其中。 5.2 测定 5.2.1 电极活化 复合电极或玻璃电极（4.2）在使用前应放入水中浸泡24h以上。 5.2.2 校准仪器 按仪器（4.1）出厂说明书，选用与样品pH相接近的两种标准缓冲溶液在所规定的温度下进行校准或在温度补偿条件下进行校准。 5.2.3 样品测定 用水洗涤电极，用滤纸吸干后，将电极插入被测样品中，启动搅拌器，待酸度计读数稳定1min后，停搅拌器，直接从仪器上读出pH值。测试两次，误差范围±0.1，取其平均读数值。测定完毕后，将电极用水冲洗干净，其中玻璃电极浸在水中备用。 精密度 多家实验室对19种市售化妆品样品，用稀释法进行6 -22次平行测定，其相对标准偏差为0.16%—1.94%。 奥豪斯ST5000pH计可存储1000个测量数据及10个电极各10个校准数据，测量数据可通过U盘保存至电脑或经RS232接口打印输出，满足用户数据统计和分析的需求。 市面常见化妆水pH值测定步骤： 本实验选用市面常见化妆水为样品、高精度ST5000pH计和易用的复合玻璃电极STMICRO5（pH玻璃电极和参比电极组合在一起）为pH值测定仪器。奥豪斯ST5000是一款0.001pH级别、彩色触摸屏实验室台式pH计，仪表无任何按键，操作直观便捷。 (ST5000pH计)STMICRO5是可充式pH复合电极，参比溶液有较高的渗透速率，液接界电位稳定重现，测量精度较高，当参比电极减少或受污染后可以补充或更换KCl溶液。（STMICRO5二合一电极）pH值测定：第一步，样品制备：因本实验测量的样品是化妆水，适用于《化妆品安全技术规范》5.1.2直测法测量化妆水pH值。第二步，取样：取样前剧烈振摇容器，使样品混合均匀，打开容器，取出5ml待分析样品，取样后密封容器。（STMICRO5电极应用图片） ST5000pH计校准步骤：i) 接通电源，点亮仪表屏幕。在开机屏幕中选择语言，点击右下角开机按键进入主界面。ii) 点击缓冲液组，把缓冲液组设置为中国组（pH1.68、4.01、6.86、9.18、12 .46 25℃）。iii) 将电极用纯水清洗，并吸干水珠，避免纸巾摩擦电极头部。放入第一个缓冲液中，点击"Cal"开始校准，等待约30s数值稳定，完成第一个pH点的校准操作。iv) 从第一个校准液中取出电极用去离子水清洗后，拭干置于第二个校准液中，点击 "Next"，等待约30s数值稳定，完成第二个pH点的校准操作。v) 重复（iv）步骤进行第三个pH点的校准，校准完成后仪表会显示校准斜率值（slope）和零点电位（offset）。第四步，将校准后的STMICRO5电极用纯水冲洗干净，放入化妆水样品中测试两次，取均值，测量完毕后，将电极冲洗干净。若需测量多组平行样品的pH值，重复pH值测定的第四步即可，无需再次校准仪表，方便快捷，且测试数据通过RS232接口打印输出或经U盘保存至电脑，便于用户进行数据统计和分析。(化妆水pH值测定实验) 怎么样，通过阅读本文，对《化妆品安全技术规范》pH值测定的技术规范有更清晰、直观的认识吧，也熟悉了使用ST5000pH计和STMICRO5微量电极测定化妆水pH值的实验步骤，具有111年历史的美国奥豪斯不仅提供pH值检测仪器，也提供功能强大的离心机、涡旋振荡器及天平等产品。小编将继续推出更多应用化妆品相关的安全应用类文章，欢迎围观~~

糖尿病是一种流行慢性代谢性疾病，具有多种临床表现和并发症，是死亡的主要原因之一。连续血糖监测可加强糖尿病管理，通过及时了解血糖水平波动情况来调整治疗方案，可减少住院次数并节约医疗费用，减少无效药物的使用从而挽救生命。微针系统在糖尿病的持续和实时监测方面有着巨大的前景，其可在不触及痛点的情况下到达真皮，并且可以降低感染的可能性，有着更高的安全性。已有不少研究者开发出了用于糖尿病监测的微针生物传感器。然而，这些传感器的血糖检测范围仍然有限，这使得对血糖水平高的患者的监测不准确，且对实时的葡萄糖浓度的反映不够灵敏。此外，目前尚未有相关传感器将工作电极、参比电极和计数电极集成在同一芯片中。近日，北京大学崔悦课题组首次展示了集成微针生物传感装置对糖尿病的连续监测。该装置采用3D打印工艺、电镀工艺和酶固定化步骤制造。将该装置插入小鼠皮肤真皮层，对正常或糖尿病小鼠皮下葡萄糖水平的监测具有准确的传感性能。检测结果与商业血糖仪的检测结果水平相当。这项研究有望为糖尿病的监测和治疗提供有效的途径，同时也为皮下电子设备的基础研究开辟道路。相关研究结果以“Continuous monitoring of diabetes with an integrated microneedle biosensing device through 3D printing”为题发表于《Microsystems & Nanoengineering》。文章链接：https://doi.org/10.1038/s41378-021-00302-w图1 微针生物传感器件整体方案及材料表征。其中使用了不同设备打印了不同尺寸的锥形微针阵列，如图e, f所示。图e中的微针高度约为0.8 mm，底部直径为0.4 mm，间距为0.2 mm。（SprintRay Technology Ltd., China）图f中的微针高度约为0.5 mm，底部直径为0.1 mm，间距为0.4 mm。(nanoArch S140, 摩方精密)该工作设计并使用面投影微立体光刻技术（nanoArch S140, 摩方精密；MoonRay, SprintRay Technology Ltd.）打印了9×9的微针阵列，单个微针的结构为锥形。微针阵列确保工作电极和皮肤之间有足够的接触面积，通过减小器件尺寸，形成稳定的传感器-皮肤界面。微针生物传感器采用双电极结构，包括普鲁士蓝涂层的Au工作电极和Ag/AgCl计数器/参比电极。每个电极占据一定的微针阵列，使用磁控溅射在微针表面镀上Au或Ag，Ag/AgCl层由Ag层的氯化作用得到，Au电极上的普鲁士蓝涂层采用电镀工艺制得。最后，将葡萄糖氧化酶固定在传感器的Au工作电极上。整个传感器构建完成后，将微针插入小鼠皮肤真皮层。在皮下葡萄糖的存在下，工作电极上的酶促反应产生H2O2，从而产生电流信号响应。该生物传感装置在缓冲溶液、等离子体和模拟ISF中显示出可靠和稳定的葡萄糖检测，微加工和电化学镀步骤使传感器能够线性和灵敏地检测葡萄糖，且检测范围得到拓宽。进一步地，将传感器插入小鼠皮肤真皮层，传感器在小鼠进食或被注射胰岛素的情况下，能够准确地连续实时监测皮下葡萄糖水平。图2 微针阵列传感器的制备工艺及其检测H2O2的性能。图3 生物传感装置在不同环境下的选择性和稳定性。图4 用生物传感装置对不同溶液中的葡萄糖进行体外传感。图5 用生物传感装置对小鼠皮下葡萄糖进行体内监测。

法国M.P.C公司的Titraplate CP 电镀添加剂分析系统 独一专门为电镀工业和电镀剂（特别是用于酸性铜和酸性锡电镀液）中添加剂浓度测定的CVS（循环伏安溶出）分析仪。 分析方法 标准加入法测定铜、锡电镀液中荧光增亮剂 校准曲线法测定铜、锡电镀液中Carrier / Leveller 创新技术用于锡荧光增亮剂分析 旋转圆盘电极 转速100～5000rpm 视觉控制 参比电极 Ag/AgCl新型玻璃双接界电极（寿命长，维护简单） Pt辅助电极 增大Pt面积以将gaz发射降至最低 同时推出该公司最新的多样品自动处理系统T-100型，分离式的喷淋电极清洗设计，大幅减小了交叉污染。 详细信息请直接与雷迪美特广州办联系 020－87683635，radiometer@126.com

pH计的发展史——原来pH计技术经历了70年的发展历史 1948年，Werner Ingold博士的一项发明彻底改变了pH测量技术，首次将pH参比电极与测量电极合二为一，化繁为简，形成了最初的复合pH电极。简简单单的pH电极体现了瑞士人的精准，传承和不断创新。 Ingold博士INGOLD和梅特勒托利多过程分析70年的历程见证了pH测量技术的发展，令生物制药符合高卫生要求，提高产能、化工设备适应环境恶劣，避免腐蚀、食品制造企业符合安全规范，生产出健康食物。 从1948到2018年，pH测量的历史由他书写。 pH电极经历了由繁到简，由大至小，由模拟至数字的过程。梅特勒托利多创新从未止步，让我们期待pH测量技术的突破!

集微网消息，天眼查显示，北京工业大学“原位透射电镜电学液体芯片及其制备方法”专利公布，申请公布日为6月9日，申请公布号为CN116242847A。图源：天眼查专利摘要显示，本发明涉及原位透射电镜技术领域，提供一种原位透射电镜电学液体芯片及其制备方法。原位透射电学液体芯片包括：功能芯片、盖板芯片和盖板；功能芯片包括：第一基底、第一薄膜承载层和金属电极层，金属电极层包括工作电极、对电极和参比电极导线；钝化保护层，部分覆盖第一薄膜承载层和金属电极层；盖板芯片包括：第二基底和第二薄膜承载层；盖板设置于功能芯片的顶部，覆盖储液槽。据悉，本发明提供的原位透射电镜电学液体芯片及其制备方法，在实现液体环境施加的基础上，将传统电化学领域的三电极测试体系引入透射电镜，可对液体环境中样品的电化学行为进行原子尺度原位动态观测的同时，完成电学信号的精确控制及采集。

11月5日上午，第52届（2016年秋季）全国制药机械暨中国国际制约机械博览会在福州海峡国际会展中心隆重举行。中国国际制药机械博览会是中华人民共和国商务部重点支持展会之一，是业界公认的专业化、国际化、规模大、展品全、观众多，而且集贸易、研讨于一体的制药装备行业交流平台。 　　此次展会安莱立思展出PH酸度计、电导率测定仪、溶解氧测定仪、离子浓度计等实验室电化学仪器设备及专用型实验室电极、离子电极、参比电极、PH标准液等配件。安莱立思的专业型电化学仪器设备受到广大用户的热切关注，《码上有礼》关注公众号、送礼品活动，将现场的气氛推到高潮。 　　安莱立思徐琨徐总亲临展台，现场解答客户疑问，只为客户满意！安莱立思用心为您！！

一、应用背景 土壤的酸碱度（pH值）是土壤重要的理化参数，对土壤微量元素的有效性及肥力有重要影响。在土壤pH值在6.5左右时各种营养元素的吸收利用率最|高。过酸或过碱都会影响养分吸收，降低土壤养分的有效性，难以形成良好的土壤结构，严重抑制土壤微生物的活动，影响各种作物生长发育，使土壤失去耕种价值。 《HJ 962-2018 土壤 pH值的测定 电位法》规定了测定土壤pH值的电位法，以水为浸提剂，用pH复合电极（或指示电极配套参比电极）浸入土壤悬浊液测定即可得到土壤的pH值。根据测定的pH值，判读土壤的酸碱性，从而采取相应的改良措施来调节土壤的酸碱度，使得改良后的土壤适于作物的生长。 二、PHSJ-4F型实验室pH计与6121低电导pH复合电极测定土壤pH含量

离子色谱自上世纪70年代开始经过近40多年的发展，已成为色谱分析领域中十分重要的分支，被广泛应用于无机阴阳离子、有机酸、糖醇类化合物、氨基酸、氨基糖苷类抗生素等，具有方便快速、灵敏度高、选择性好、可同时分析多种化合物、样品用量少等优点。离子色谱的检测器主要有电化学检测器与光学检测器，在药品控制领域，应用得最多的为电化学检测器，包括电导检测器和安培检测器。电导检测器主要用于测定无机阴阳离子与部分极性有机物如羧酸等。安培检测器又可分为直流安培检测器与积分安培（包括脉冲安培）检测器，其中积分安培检测器主要用于测定糖类、氨基酸类及氨基糖苷类抗生素等。氨基糖苷类抗生素具有相似的化学结构与理化性质，都是以碱性环己多元醇为苷元，与氨基糖缩合成苷，是临床应用较早的一类抗生素。氨基糖苷类抗生素根据其来源可分为发酵与半合成2种，其中发酵来源的主要有链霉素、新霉素、卡那霉素、巴龙霉素、妥布霉素、庆大霉素、核糖霉素及大观霉素等；半合成是以发酵来源的抗生素为前体，再进行结构改造而得到，主要有阿米卡星、奈替米星、异帕米星及我国自主研发的依替米星等，具有更强的抗菌活性、低耐药性及低毒性等。氨基糖苷类抗生素结构中无紫外吸收基团，难以采用常规的高效液相色谱-紫外检测器控制质量，目前国内常用的分析方法为高效液相色谱-蒸发光散射检测法（HPLC-ELSD）。由于其结构中含有多个氨基（-NH2）与羟基（-OH），在强碱性溶液中易解离成阴离子，在一定电压下，可在金电极表面发生氧化反应，实现脉冲安培检测，因此国外药典中多采用离子色谱法检测该类药物。本文概述了本实验室近十几年来采用离子色谱法分析氨基糖苷类抗生素的实例，并简述离子色谱法在各国药典中控制该类药物的应用与发展趋势。1. 硫酸阿米卡星、硫酸阿米卡星注射液与注射用硫酸阿米卡星有关物质1.1 色谱条件YMC ODS-Aq C18（4.6mm×250mm, 5µm）色谱柱，流动相为1L无二氧化碳的去离子水中加三氟乙酸20mL，五氟丙酸300μL，七氟丁酸300μL，50%（V/V）氢氧化钠溶液8mL，用50%（V/V）氢氧化钠溶液调节pH为3.3，加乙腈10mL；流速1.0 mLmin-1；柱后加碱2.1%（V/V）氢氧化钠溶液，流速为0.3mLmin-1；脉冲安培电化学检测器，工作电极为金电极（直径3mm），参比电极为Ag-AgCl复合电极，四波形检测电位（T1: 0.00～0.40s，E1: 0.1V；T2: 0.41～0.42s，E2: -2.0V；T3: 0.43s，E3: 0.6V；T4: 0.44～0.50s，E4: -0.1V）。柱温为35℃，进样量20μL。1.2 结果硫酸阿米卡星与其杂质A、杂质B、杂质 C、杂质D、杂质E、杂质G、杂质H、杂质I均能分离，见图1。阿米卡星质量浓度在0.4985～9.969 µgmL-1范围内峰面积线性关系良好，阿米卡星峰检测限为2.0ng，定量限为5.0ng。供试品溶液中除辅料峰外，各杂质均以主成分自身对照法计算，其中杂质B校正因子为1.4，杂质C校正因子为1.3，杂质D校正因子为0.8，杂质E校正因子为1.2，杂质H校正因子为1.4，杂质I校正因子为0.6。结果8批次硫酸阿米卡星原料总杂质含量为1.2%～1.7%，77批次硫酸阿米卡星注射液总杂质含量为1.1%～2.3%，10批次注射用硫酸阿米卡星总杂质含量为1.2%～2.2%。1. 杂质I 2.杂质B 3.杂质G 4.杂质A 5.杂质C 6.杂质D 7.杂质E 8.杂质H图1 硫酸阿米卡星系统适用性色谱图中国药典2020年版（ChP2020）采用高效液相色谱紫外末端吸收法测定硫酸阿米卡星及其制剂的有关物质。英国药典2024年版（BP2024）与欧洲药典11.0版（EP11.0）均采用离子色谱法测定，流动相体系均为辛烷磺酸钠-无水硫酸钠-四氢呋喃，其中四氢呋喃是影响该方法测定的关键因素，同样纯度不同品牌、甚至同一品牌不同批号的的四氢呋喃都会影响该方法的重复性。此外，EP 11.0 与BP2024的方法还存在运行时间太长大于100min，三电位检测对金电极损耗较大，盐浓度较大对仪器损耗大等缺点。本实验室同样采用离子色谱法，用多氟烷酸体系代替辛烷磺酸钠体系，简化了流动相的配制，缩短了分析时间为35min，用四电位取代三电位保护了工作电极，检测的杂质数量与杂质总量均多于ChP2020的紫外末端吸收法，可用于硫酸阿米卡星及其制剂的有关物质控制。2. 硫酸庆大霉素注射液、硫酸庆大霉素片与硫酸庆大霉素颗粒2.1 色谱条件TSK-gel ODS-81Ts C18（4.6mm×250mm，5µm）色谱柱；流动相为0.7%三氟乙酸（含0.025%五氟丙酸，50%（V/V）氢氧化钠4ml，用50%（V/V）氢氧化钠调节pH值至2.6）-乙腈（97:3）；流速为1.0mLmin-1；柱后加碱为2%（V/V）氢氧化钠溶液，流速为0.3mLmin-1；脉冲安培电化学检测器，工作电极为金电极（3mm），参比电极为Ag-AgCl复合电极，四电位检测：同前；柱温为35℃；进样量20µL。2.2 结果硫酸庆大霉素含有4个主组分，分别为C1、C1a、C2a、C2，还含有结构相似的小组分西索米星与小诺霉素。该方法可完全分离4个主组分，并可同时分离出22个有关物质。庆大霉素C1a、西索米星与小诺霉组分的检测限分别为5.3ng、3.5ng与8.0ng，定量限分别为17.8ng、11.6ng与26.7ng。ChP2020采用HPLC-ELSD法测定硫酸庆大霉素注射液的组分，而BP2024与EP11.0均采用离子色谱法测定硫酸庆大霉素原料的组分与有关物质，USP现行版采用离子色谱法测定其原料的组分，均未采用离子色谱法对硫酸庆大霉素注射液进行控制。本实验室对比了离子色谱法与HPLC-ELSD法同时测定硫酸庆大霉素注射液的有关物质，发现两种方法的分离效能相当，但采用离子色谱法时各组分的响应值随其电化学活性不同而差异明显，如西索米星的响应因子大于小诺霉素，在以西索米星为外标法进行有关物质测定时，结果小于HPLC-ELSD。 3 硫酸庆大霉素片组分与有关物质3.1 色谱条件Thermo AcclaimTMAmG C18（4.6mm×150mm, 3µm）色谱柱，流动相为0.7%三氟乙酸（含0.025%五氟丙酸，50%（V/V）氢氧化钠4mL，用50%（V/V）氢氧化钠溶液调节pH至2.6）-乙腈（96.5:3.5），流速1.0mLmin-1，柱后溶液为2%（V/V）的氢氧化钠溶液，柱后加碱为0.3mLmin-1；脉冲安培电化学检测器，工作电极为金电极（直径3mm），参比电极为Ag-AgCl复合电极，四波形检测电位（T1: 0.00～0.40s，E1: 0.1V；T2: 0.41～0.42s，E2: -2.0V；T3: 0.43s，E3: 0.6V；T4: 0.44～0.50s，E4: -0.1V）。柱温为35℃，进样量20μL。3.2 结果该方法中庆大霉素C1、C1a、C2a、C2分别在1.328～132.8µgmL-1、1.606～160.6µgmL-1、7.378～737.8µgmL-1、1.276～127.6µgmL-1浓度范围内线性关系良好，回收率为98.2%～101.8%。有关物质测定中，西索米星在2.632～52.64µgmL-1、小诺霉素在2.006～25.07µgmL-1浓度范围内线性关系良好，西索米星检测限为0.01µg，小诺霉素检测限为0.02µg，各杂质与庆大霉素各组分均能完全分离，见图2。156批次中148批次的硫酸庆大霉素片各C组分的绝对含量分别为C1a为26.3%～37.1%，C2+ C2a为41.8%～49.3%，C1为16.5%～22.2%，4个组分总含量为90.6%～105.0%。148批次的有关物质为小诺霉素1.8%～2.8%，西索米星为未检出～1.5%，其他最大单杂为 0.3%～0.9%，其他总杂为1.2%～4.2%。发现其余8批次样品组分与有关物质均不符合规定，原因为企业采用不符合标准规定的原料所致。1-5,7-8.未知杂质 6. 西索米星 9.小诺霉素图2 硫酸庆大霉素片有关物质典型色谱图ChP2020采用微生物检定法控制其含量，未控制有关物质。BP2024、EP11.0与USP现行版均未收载该品种。本实验室在参考国外药典离子色谱法测定其原料的基础上建立了硫酸庆大霉素片组分与有关物质的方法。方法对乙腈的比例进行了调整，工作电位由四电位取代三电位，可有效的分离硫酸庆大霉素片各组分与各杂质。4.硫酸庆大霉素颗粒组分与有关物质 4.1 色谱条件YMC-Pack Pro C18 RS（4.6×250mm，5μm）色谱柱，流动相为1.6%三氟乙酸（含0.05%五氟丙酸，50%（V/V）氢氧化钠8ml，用50%（V/V）氢氧化钠溶液调节pH值至2.6）-乙腈（94:6），流速1.0 mLmin-1，柱后加碱为2%（V/V）的氢氧化钠溶液，柱后加碱为0.3mLmin-1；脉冲安培电化学检测器，工作电极为金电极（直径3mm），参比电极为Ag-AgCl复合电极，四波形检测电位（T1: 0.00～0.40s，E1: 0.1V；T2: 0.41～0.42s，E2: -2.0V；T3: 0.43s，E3: 0.6V；T4: 0.44～0.50s，E4: -0.1V）。柱温为35℃，进样量20μL。4.2 结果硫酸庆大霉素颗粒的辅料主要为蔗糖，含量较高，与主成分的比例约为200:1，出峰时间约为5min。采用硫酸庆大霉素片的方法测定颗粒时，蔗糖的拖尾峰会导致前15min的基线抬高，严重干扰颗粒有关物质的测定。因此本实验室在硫酸庆大霉素方法的基础上增加了三氟乙酸、五氟丙酸与乙腈的比例，成功解决了蔗糖对硫酸庆大霉素颗粒有关物质测定的干扰。该方法中庆大霉素C1、C1a、C2a、C2分别在5.264～131.6µgmL-1、5.032～125.8µgmL-1、5.595～139.9µgmL-1、3.410～85.24µgmL-1浓度范围内线性关系良好，回收率为98.7%～100.8%。有关物质测定中，西索米星在1.987～39.74µgmL-1、小诺霉素在2.045～51.13µgmL-1浓度范围内线性关系良好，西索米星检测限为0.003µg，小诺霉素检测限为0.01µg，各杂质与庆大霉素各组分均能完全分离，见图3。1-14,16-18-未知杂质；15-西索米星；19-小诺霉素图3 硫酸庆大霉素颗粒有关物质典型色谱图5.盐酸大观霉素与注射用盐酸大观霉素有关物质 5.1 色谱条件采用离子色谱法及HPLC-ELSD法同时分析注射用盐酸大观霉素的有关物质。两法色谱柱均为Apollo C18 (250mm× 4.6mm，5µm)，流动相均为0.1molL-1三氟乙酸溶液，柱温均为30℃，进样量均为20µL。离子色谱检测：柱后加减为21g/L氢氧化钠溶液，流速0.5mlmin-1，工作电极为金电极（直径3mm），参比电极为Ag-AgCl复合电极，四波形检测电位（T1: 0.00～0.40s，E1: 0.1V；T2: 0.41～0.42s，E2: -2.0V；T3: 0.43s，E3: 0.6V；T4: 0.44～0.50s，E4: -0.1V）。ELSD检测：漂移管温度110℃，载气流速2.6Lmin-1，增益1。5.2 结果ChP2020采用HPLC-ELSD法控制其原料，BP2024与EP11.0采用离子色谱法控制其原料。注射用盐酸大观霉素为无菌原料直接分装，本实验室参考国外药典方法测定了盐酸大观霉素及其制剂的有关物质，并同时与HPLC-ELSD方法进行比较。结果两种方法检测出的有关物质种类和数量基本一致，但离子色谱灵敏度比ELSD高，离子色谱检测限为2.4ng，ELSD为72.8ng。两种方法测定的31批次注射用盐酸大观霉素，杂质D与杂质E结果基本一致，但杂质A、4R-双氢大观霉素及总杂质结果差异较大，原因为杂质A、4R-双氢大观霉素杂质在两种检测器上响应不一致。因此采用离子色谱测定时需对杂质A与4R-双氢大观霉素杂质进行校正因子计算，按校正因子计算后的有关物质结果两种方法基本一致。6.青霉胺与青霉胺片含量与有关物质6.1 色谱条件Dikma Spursil C18（4.6mm×250mm，5µm）色谱柱；流动相为5.3g无水磷酸二氢钠-0.25g己烷磺酸钠，加去离子水1L溶解后，用磷酸调节pH值为2.85，加乙腈9ml；流速为1.0mLmin-1；柱后加碱为21gL-1氢氧化钠溶液，流速为0.3mLmin-1；脉冲积分安培电化学检测器，工作电极为金电极（1mm），参比电极为Ag-AgCl复合电极，六电位检测（T1为0～0.04s，E1为0.13V；T2为0.05～0.21s，E2为0.33V；T3为0.22～0.46s，E3为0.55V；T4为0.47～0.56s，E4为0.33V；T5为0.57～0.58s，E5为-2.0V；T6为0.59～0.60s，E6为0.93～0.13V）；柱温为30℃；进样量20µL。6.2 结果含量测定方面，青霉胺浓度在49.88～199.5µgmL-1范围内线性关系良好，回收率为98.4%～101.5%，31批次青霉胺片含量为97.6%～101.5%。有关物质测定方面，各杂质与主成分青霉胺均能完全分离（见图4），青霉胺浓度在3.118～49.88µgmL-1，青霉胺二硫化物杂质浓度在1.616～19.39µgmL-1范围内线性关系均良好，青霉胺与青霉胺二硫化物杂质的检测限均为0.02µg；青霉胺二硫化物结果为0.4%～0.8%，最大单杂为0.9%～2.9%，其他总杂为2.4%～7.3%。1. EDTA 2.辅料3~8.未知杂质 9.青霉胺10.青霉胺二硫化物图5 青霉胺片有关物质典型色谱图ChP2020采用电位滴定法测定其含量，USP现行版采用HPLC法测定其含量，二者均未控制其有关物质。青霉胺虽不属于氨基糖苷类抗生素，但其结构中含有多个氨基与羧基，无共轭双键，同样可以采用离子色谱法测定。离子色谱法测定该品种的关键点为检测电位的选择，直接采用糖四电位时主成分响应很弱，采用仪器自带的六电位时峰型严重拖尾，因此本实验室采用循环伏安法分别对青霉胺与杂质青霉胺二硫化物进行扫描，确定了最佳的六电位波形，解决了主成分严重拖尾的问题。讨论讨论1： 操作过程中遇到的问题与解决方法离子色谱电化学检测在操作过程中常存在背景信号较高、基线噪音较大，重复性差等问题，导致试验耗时耗力，进展缓慢。如硫酸阿米卡星及其制剂测定过程中会出现响应信号下降的现象，原因为流动相中的三氟乙酸可使金电极表面钝化，使用一段时间后需用水擦拭金电极。硫酸庆大霉素制剂测定过程中，出现了背景信号缓慢增加，基线噪音增大的情况，使用一段时间后需用硝酸冲洗管路或打磨电极。为解决该问题，本实验室与离子色谱工程师们查找问题与原因，耗时近3年，终于初步解决了上述问题。首先，所有涉及的容器、试剂与过滤装置均应单独使用，试剂均应为高纯度试剂。其次，对仪器的部分管路用聚醚醚酮材料的管线取代原白色塑料管线，降低管路的透氧性。再次，仪器使用前分别用1.5molL-1的硝酸溶液、2.4gL-1的EDTA溶液、乙腈与去离子水依次冲洗管路。接着，使用时分别对流动相、柱后碱液的水离线脱气15min，除去溶解在其中的氧气，脱气完成后再用氮气或氦气保护。使用时所有的管路须充满液体，防止氧气进入系统中导致重复性降低。最后，更换了进样阀。初步解决了重复性差的问题，但测定时仍需要在碱液中加入一定浓度的EDTA，降低金属离子的影响。虽然重复性差的问题初步得到解决，但背景信号较高，剂型噪音较大等问题在日常操作中还存在着，还需要继续磨合。讨论2：各国药典中离子色谱法分析氨基糖苷类药物的情况（1）中国药典ChP2005年版在“附录V D 高效液相色谱法”检测器下提到了电化学检测器。从2010年版开始在附录中单独列出了“离子色谱法”，对离子色谱的色谱柱、洗脱液、检测器、测定法均进行了详细说明。直到2015年版才首次将该法收录至正文中，涉及的品种为硫酸依替米星，检测项目为有关物质与含量，同时还设有第二法为HPLC-ELSD法，二者选其一。现行2020年版药典仍沿用2015年版方法测定硫酸依替米星。收载的氨基糖苷类药物主要都采用HPLC-ELSD法。硫酸依替米星是我国自主研发的一种半合成氨基糖苷类抗菌药物，也是ChP 2020年版唯一一个采用离子色谱法安培检测器控制的品种。有关物质方法与含量测定方法均一致，为采用C18色谱柱，以0.2molL-1三氟醋酸溶液[含0.05%五氟丙酸、1.5gL-1无水硫酸钠、0.8%（V/V）的50%氢氧化钠溶液、用50%氢氧化钠溶液调节pH值至3.5]-乙腈（96:4）为流动相，四电位检测，柱后加碱（50%氢氧化钠溶液1→25），柱后流速为0.5mLmin-1。（2）国外药典美国药典USP25-NF20首次采用高容量的三乙胺阴离子交换色谱柱，以氢氧化钠为淋洗液测定了阿米卡星（包括硫酸阿米卡星及阿米卡星注射液）、卡那霉素（包括硫酸卡那霉素、卡那霉素注射液及硫酸卡那霉素胶囊）的含量。随后，USP27-NF22开始采用耐强酸、强碱和高浓度盐的聚苯乙烯-二乙烯基苯共聚物填料色谱柱代替传统的阴离子交换柱，并首次用四电位取代三电位测定了硫酸链霉素原料、硫酸链霉素注射液及注射用硫酸链霉素的含量。随着离子色谱不断发展，USP37-NF32及之后的版本用十八烷基键合硅胶代替了聚苯乙烯-二乙烯基苯共聚物色谱柱，流动相以烷基化有机酸如三氟乙酸、五氟丙酸等作为离子对试剂测定庆大霉素原料的组分。该方法采用柱后加碱的模式，较美国药典常用的氢氧化钠淋洗液体系更能避免空气中二氧化碳的影响，分析系统更稳定。BP从2002年版、EP从4.0版开始收载了硫酸新霉素的离子色谱方法，方法采用柱后加减模式测定了硫酸新霉素原料的有关物质。随后，BP2003年版、EP5.0版及之后的版本陆续将离子色谱法应用于奈替米星、妥布霉素、庆大霉素、大观霉素及阿米卡星等品种。方法的共同特点为采用耐强酸碱的聚苯乙烯-二乙烯基苯柱或耐酸的C18柱，以烷基磺酸盐或三氟乙酸等离子对试剂作为流动相，与氨基糖苷类药物形成离子对增强其保留，再加入少量的有机改进剂改善分离，三电位检测。直到BP2007年版、EP6.0版开始陆续采用更为普及的辛烷基键合硅胶或十八烷基键合硅胶色谱柱测定了盐酸大观霉素、硫酸庆大霉素、阿米卡星与硫酸阿米卡星等。其中从BP2011年版、EP7.0版开始，硫酸庆大霉素有关物质与组分方法中，流动相由烷基磺酸盐体系变更为三氟乙酸-五氟丙酸体系，减少了流动相中的盐在金电极表面沉积并使检测信号更稳定。发展趋势与展望中国药典是药品研制、生产、经营、使用和监督管理等均应遵循的法定依据，是我国保证药品质量的法典。中国药典具有使用范围广，权威性强的特点，因此其收载的质量标准应具有操作性强、重现性好、耐用性好、成本适中等特点。目前中国药典中采用离子色谱安培检测法测定的品种仅硫酸依替米星一个，而国外药典多采用安培检测法测定氨基糖苷类药物。离子色谱安培检测法在中国药典中发展缓慢的原因主要有2点：一是国内外离子色谱仪的普及率不同。国内制药企业规模参差不齐，离子色谱仪价格较高，仅一些规模较大的企业采购了离子色谱仪；而国外制药企业规模通常较大，大多有条件购买价格昂贵的仪器。二是国内外离子色谱仪使用情况不同。国内使用离子色谱电导检测比较多，而国外电导检测与安培检测发展基本持平。由于离子色谱安培检测器在分析无紫外吸收或紫外吸收较弱的药物方面具有一定的优势，无需衍生化可直接检测，灵敏度高、选择性好，具有一定的发展前景。而且目前国产离子色谱仪蓬勃发展，日趋成熟与稳定，为今后离子色谱在药物分析方面提供了更多的技术支持和选择性。但相关离子色谱生产企业也需解决操作过程中仪器存在的一些问题，如提高仪器的重复性和易操作性，使离子色谱在今后的应用更加深入和广泛。本文作者：李茜，王立萍，刘英*（河南省药品医疗器械检验院，郑州，450018）作者简介：李茜，女，副主任药师 研究方向：抗生素质量分析与质量控制*通讯作者：刘英，女，主任药师 研究方向：抗生素质量分析与质量控制

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