有机合成反应的pH测量

图1. 阿维菌素合成的关键步骤。

有机合成反应过程中，恶劣的工况是导致pH电极寿命缩短的主要原因，寻找合适的pH电极是这些企业亟待解决的难题。POLILYTE PLUS电极在高温时的膨胀远远小于一般凝胶电极，避免了高温下参比液的大量流失，其玻璃敏感膜在碱性条件下的性能也同样出色，老化速度慢，有效延长了整支电极的使用寿命。

有机合成的pH测量

化学合成中的pH测量一直是技术难点，主要原因在于有机合成反应的溶媒大都为有机溶剂，例如二氯甲烷、四氢呋喃、丙酮等，腐蚀能力极强，pH电极的参比电极容易遭到此类溶媒的破坏，导致使用寿命大大缩短；其次，有机反应大多要经历加热过程，持续的高温会使参比液迅速膨胀，破坏参比电极；另外，反应溶媒大多为无水介质，电导率低，盐桥建立困难，低电导率介质的pH测量经常出现测量值不稳定现象。

阿维菌素合成反应工况

阿维菌素合成的关键步骤如图1，主要是化合物Ⅰ转化为化合物Ⅱ的过程，而对该反应的pH值控制是化合物Ⅱ获得高收率的重要因素。反应的溶剂为无水乙醇，反应的pH值为9~11，反应时的pH值控制在11左右，反应所经历的温度为0~110℃，反应时的温度约为100℃。

图2. 安装在反应釜中的POLILYTE PLUS pH电极。

实际反应的pH测量

由以上反应条件可知，该反应为高温强碱反应，这种恶劣的工况对电极伤害极大，高温主要破坏电极的参比，强碱则缩短了pH敏感膜的使用寿命。客户之前采用的国外某品牌的pH电极，所遇到的问题主要是电极平均寿命较短，使用时间少于1个月，客户难接受如此高的使用成本，因此一直在寻找合适的电极改变这一现状。

根据客户的实际情况，Hamilton公司向该客户推荐了POLILYTE PLUS VP 120这款pH电极，该电极使用受ZL保护的POLILYTE PLUS固体电解液，高温时的膨胀要远远小于一般的凝胶电极，避免了高温下参比液的大量流失。

另一方面，POLILYTE PLUS固体电解液具有独特的自膨胀特性，电解液不断向单孔处向外不断膨胀的同时也阻碍了反应溶媒进入电极的参比。而Hamilton的“H”型玻璃敏感膜在碱性条件下的性能也很出色，碱漂移小，老化速度慢，从而有效延长了整支电极的使用寿命。

图3. 某电极与POLILYTE PLUS电极（红线表示）在使用过程中的零点漂移情况。

使用效果

根据客户的标定电极的记录数据，绘出了某电极与POLILYTE PLUS电极（红线表示）在使用过程中的零点漂移情况对比图（见图3）。图3显示，某电极在4周后零点超过了50 mV，而POLILYTE PLUS的零点到第16周后仍未超过50 mV，同等的使用条件下，使用寿命超过16周，是竞争对手产品的4倍以上。

鉴于POLILYTE PLUS VP 120电极在阿维菌素合成反应中的良好表现，客户对Hamilton极高的性价比非常满意，根据客户的计算，使用Hamilton电极后，客户的电极使用成本降低了近80%，现已决定将车间所有釜上的电极均改为POLILYTE PLUS VP 120。