推荐使用双液接pH电极来监测铟电解液，这是因为它可以物理上隔离传感器内部的参比系统与电解槽恶劣的化学环境。由于铟电解液通常含有高浓度的金属离子和强酸性，标准电极容易发生化学反应，导致氯化银沉淀。这种沉淀会堵塞多孔液接，导致测量漂移和传感器故障，而双液接设计可以防止这些离子相互作用，从而确保水解稳定性和析氢效率的持续监测。
标准传感器无法承受铟电解液中高浓度的金属离子。双液接电极提供了一个关键的化学屏障，可防止堵塞和沉淀，确保了稳定电解所需的长期精度。
传感器故障的化学原理
单液接的脆弱性
标准pH电极通常使用银和氯化银（Ag/AgCl）作为参比系统。在单液接设计中，探头内部的电解液通过多孔陶瓷液接与您的工艺液体直接接触。
与铟和氯化物的反应
铟电解液具有化学腐蚀性，含有高浓度的铟离子和氯化物。当这些离子通过标准电极的液接迁移时，它们会与参比腔内的银离子发生反应。
沉淀和堵塞
这种化学反应导致形成不溶性沉淀物，如氯化银或金属络合物盐。这些固体物理上会堵塞多孔液接，中断读数所需的导电连续性。
结果：信号漂移
一旦液接开始堵塞，电势就会发生变化。这表现为“漂移”——即使溶液稳定，pH读数也会缓慢变化，导致数据错误和工艺调整不当。
双液接设计如何解决问题
创建缓冲区域
双液接电极包含一个外部腔室，环绕着内部参比系统。这个外部腔室填充有不含银离子的电解液。
防止交叉污染
这个“中间”腔室充当化学防火墙。来自电解槽的铟离子和氯离子会与外部液接发生相互作用，但它们永远不会到达内部腔室中敏感的氯化银导线。
维持关键工艺控制
通过防止污染，电极可以在长时间内保持稳定。这种稳定性对于准确监测水解稳定性（防止铟从溶液中沉淀出来）和析氢效率至关重要。
理解权衡
响应时间
由于电信号必须通过两个液接而不是一个，因此双液接电极的响应时间可能比单液接型号稍慢。然而，在稳态电解中，与稳定性的好处相比，这种差异通常可以忽略不计。
维护要求
如果您使用的是可填充型号，双液接电极可能需要您监控和填充两个独立的电解液腔室。通常需要保持内腔压力高于外腔压力，以确保正常流动。
为您的目标做出正确选择
为了保持您的铟电解工艺的完整性，请根据您的操作优先级选择传感器。
- 如果您的主要关注点是设备寿命：选择双液接电极，以防止因不可逆的液接堵塞而过早报废。
- 如果您的主要关注点是工艺稳定性：依靠双液接设计消除测量漂移，确保对水解和析氢的准确控制。
投资正确的电极结构可确保您的数据反映电解液的真实化学性质，而不是传感器的退化。
总结表：
| 特性 | 单液接电极 | 双液接电极 |
|---|---|---|
| 参比系统 | 单个Ag/AgCl腔室 | 两个腔室（内部和缓冲） |
| 液接堵塞 | 因金属离子沉淀而风险高 | 风险低；缓冲区域隔离银离子 |
| 信号稳定性 | 在腐蚀性化学品中漂移大 | 稳定性高，漂移极小 |
| 传感器寿命 | 短；易发生化学故障 | 长；内部组件受保护 |
| 最佳用例 | 通用实验室 | 铟浴，腐蚀性化学品和金属离子 |
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参考文献
- István B. Illés, Tamás Kékesi. The relative efficiency of electrowinning indium from chloride electrolytes. DOI: 10.1007/s10800-022-01779-7
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