pH計(jì) 是一種分析儀器，用于確定溶液的酸度或堿度——也稱為pH。pH 是描述酸度或堿度的度量單位。它以 0 到 14 的等級(jí)衡量。

什么是離心？

離心是一種通過(guò)施加離心力從溶液中分離顆粒的技術(shù)，分離是基于溶液的顆粒大小、形狀、密度、粘度和離心轉(zhuǎn)子速度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

pH 以方程式的形式表示為氫離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)。

例如在純水或中性溶液中，

pH 計(jì)算提供的定量數(shù)據(jù)以氫離子活性表示酸或堿的活性程度。物質(zhì)的 pH 值與溶液中氫離子 [H+] 和羥基離子 [OH-] 濃度的比值直接相關(guān)。如果 H+ 離子濃度高于 OH-，則材料呈酸性（pH < 7）。如果 OH- 濃度大于 H+ 離子，則材料呈堿性（pH > 7）。如果溶液中存在等量的 H+ 和 OH- 離子，則為中性（pH = 7）。

pH 測(cè)量

溶液的 pH 值可以通過(guò) pH 試紙或指示劑來(lái)測(cè)量，它們會(huì)隨著 pH 值的變化而改變顏色，但不會(huì)給出準(zhǔn)確的讀數(shù)。使用電子 pH 計(jì)計(jì)算精確的 pH 測(cè)量值。pH計(jì)由三部分組成：pH測(cè)量電極、參比電極和高輸入阻抗計(jì)。可以將 pH 電極假定為電池，其電壓隨被測(cè)溶液的 pH 值而變化。pH 測(cè)量電極是一個(gè)對(duì)氫離子敏感的玻璃燈泡，其毫伏輸出與燈泡內(nèi)外相對(duì)氫離子濃度的變化形成對(duì)比。參比電極輸出不隨氫離子的活度變化。pH 電極具有非常高的內(nèi)阻，使得電壓隨 pH 值的變化難以估計(jì)。因此，pH 計(jì)的輸入阻抗和泄漏電阻是至關(guān)重要的因素。pH 計(jì)是一種高阻抗放大器，可準(zhǔn)確測(cè)量微小電極電壓，并在模擬或數(shù)字顯示器上以 pH 單位直接顯示結(jié)果。在某些情況下，也可以讀取電壓以用于特殊應(yīng)用或與離子選擇性或氧化還原電位 (ORP) 電極一起使用。

pH電極

在過(guò)去的 50 到 60 年中，pH 電極技術(shù)并沒(méi)有太大的改革。即使在過(guò)去 30 到 40 年的現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展中，pH 電極制造仍然是一門(mén)藝術(shù)。電極的獨(dú)特玻璃體由玻璃吹制機(jī)吹制成其配置；這不是一項(xiàng)先進(jìn)或高科技的技術(shù)，而是電極制造中非常關(guān)鍵和必不可少的步驟。玻璃的厚度決定了它的電阻并影響它的輸出。

一個(gè)典型的現(xiàn)代 pH 探頭是一個(gè)組合電極，它將玻璃電極和參比電極組合成一個(gè)整體。復(fù)合電極由以下部分組成：

圖 2：典型 pH 玻璃電極的示意圖。（圖片來(lái)源維基百科）

1. 電極的感應(yīng)部分，由特定玻璃制成的燈泡

2. 內(nèi)電極，通常是氯化銀電極或甘汞電極

3. 內(nèi)部溶液，通常是 pH=7 的緩沖溶液，pH 電極為 0.1 mol/L KCl 或 pM 電極為 0.1 mol/L MCl

4. 使用氯化銀電極時(shí)，玻璃電極內(nèi)部會(huì)析出少量的AgCl

5. 參比電極，通常與 2 相同

6. 參考內(nèi)溶液，通常為 0.1 mol/L KCl

7. 與研究溶液的連接，通常由陶瓷或帶有石棉或石英纖維的毛細(xì)管制成。

8. 電極主體，由非導(dǎo)電玻璃或塑料制成。

pH 電極的底部會(huì)膨脹成一個(gè)圓形的薄玻璃燈泡。最好將 pH 電極假定為管中的管。內(nèi)管包含不變的 1×10-7 mol/L HCl 溶液。在內(nèi)管內(nèi)部也是參考探頭的陰極端。陽(yáng)極末端包裹在內(nèi)管外部，并以與內(nèi)管內(nèi)部相同類(lèi)型的參考探針結(jié)束。它充滿 KCl 參考溶液，并通過(guò)用作鹽橋的多孔塞與 pH 探頭外部的溶液接觸。

校準(zhǔn)

每次測(cè)量前，必須使用至少兩種已知 pH 值（通常約為 4 和 7）的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液校準(zhǔn) pH 計(jì)。

一些需要測(cè)量 pH 值的典型應(yīng)用

• pH 測(cè)量在農(nóng)業(yè)工業(yè)中對(duì)土壤評(píng)估非常重要。主要農(nóng)作物需要堿性環(huán)境，因此必須進(jìn)行 pH 測(cè)量。

• 它也用于食品工業(yè)，特別是用于乳制品，如奶酪、凝乳、酸奶等。

• 它成為化學(xué)和制藥行業(yè)的強(qiáng)制性要求。

• 它成為洗滌劑生產(chǎn)中的一個(gè)重要因素。

• pH 值監(jiān)測(cè)在水處理廠和 RO 凈水器中至關(guān)重要。