解決方案與產(chǎn)品應(yīng)用
pH電極技術(shù)
更新時間：2023-01-10 14:49:54
應(yīng)用介紹
pH電極技術(shù)
pH是酸度或堿度的測量。氫離子量(H+) 決定一種液體是酸性的（高濃度氫離子）還是堿性的（低濃度氫離子）。pH值的范圍為0~14。低于0或大于14的值可能是有的但很少，且不能用我們的電極來測量。pH標(biāo)度是從水解常數(shù)派生出來的，其方程如下：
在25℃時，以摩爾/公升為單位的氫離子濃度
普通材料的pH值
為什么pH測量是重要的？
它決定產(chǎn)品質(zhì)量:
· 糖精制
· 制漿造紙
· 膠乳凝固
· 沖洗照片
它提高功效:
· 煙氣凈化
· 電路板蝕刻
· 發(fā)酵工藝
· 保證產(chǎn)品安全
· 鉻酸鹽和氰化物處理系統(tǒng)
· 飲用水和廢水
· 食物，低pH值以防止肉毒中毒。
如何測定pH值?
比色法
· 試劑添加
· pH試紙
電化學(xué)法 (pH電極)
pH值測量系統(tǒng)包括:
1. 一個pH電極: 其輸出電壓隨著pH值（氫離子濃度）的變化而變化。
2. 一個參比電極: 其輸出電壓保持不變。
3. 一個pH計(jì): 一個毫伏計(jì)和高阻抗輸入電路將電極的毫伏轉(zhuǎn)化成pH讀數(shù)。
4. 一個自動溫度補(bǔ)償器可供選擇:一個能夠感測溫度的裝置，這樣儀表就能校正溫度變化效應(yīng)。
pH電極是如何工作的?
· 特殊成分的玻璃感測氫離子(H+)和生成 一個毫伏電壓(25° C時，59.2 mV / pH單位).
· 填充液接收來自特殊pH玻璃的信號。
· 浸泡在氯化銀中的純銀線將被測溶液信號傳到電極的電纜或連接頭。
· 溶液的鈉離子誤差 > pH 12.3。
參比電極是如何工作的?
· 多孔液接界分離電極中的填充液和被測溶液。
· 填充液的恒定氯離子濃度在純銀線上生成一個毫伏電壓，導(dǎo)線上有氯化銀。
· 銀線傳送被測溶液的信號到電極的電纜或連接頭。
單液接界vs雙液接界
在液接界上使銀沉淀的化學(xué)物會污染和堵塞單液接界。這些可能是此類化合物，例如硫化物，硫醇，氰化物，碘化物和蛋白質(zhì)。其他化合物例如銀，鉛，汞以及其他重金屬化合物會與膠體中的氯化物產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致參考輸出發(fā)生還原反應(yīng)。在下液接界（雙）中選擇合適的化學(xué)物可以防止或至少zui大限度地減少這些活性化合物的負(fù)效應(yīng)。
pH復(fù)合電極是如何工作的?
pH復(fù)合電極是由一個pH電極和一個參比電極組成的， 內(nèi)置于單殼體中。因此復(fù)合電極就像結(jié)合的pH和參比電極那樣工作。
pH計(jì)是如何工作的?
一個pH計(jì)接收來自pH玻璃（高阻抗mV）和參考傳感器的輸入并比較這兩個值，從而獲得一個結(jié)果值(mV)。通過運(yùn)用以下指南將以mV為單位的讀數(shù)轉(zhuǎn)換成pH值：
· 零點(diǎn) mV = pH 7
· 59.2mV/pH單位變化
· pH的mV是+ <7 和pH的mV是- >7
pH電路實(shí)例
注意由于pH玻璃的電阻非常高，pH和參考輸入流入運(yùn)算放大器。pH計(jì)也會調(diào)整零點(diǎn)和量程偏移和針對pH誤差會自動完成溫度補(bǔ)償(以下詳述)。
溫度補(bǔ)償
用pH電極測量pH值時，根據(jù)能斯特方程(0.03Ph/10C/pH單位)，溫度誤差會有所差異，例如。如以下表格所示，溫度所導(dǎo)致的誤差是溫度和被測pH值的函數(shù)。注意在pH7和 25°C時沒有誤差?？梢宰詣踊蚴謩油瓿蓽囟妊a(bǔ)償。一般通過輸入被測液體的溫度到儀器菜單來實(shí)現(xiàn)手動溫度補(bǔ)償，然后儀器就會顯示“溫度補(bǔ)償”pH讀數(shù)。這就意味著pH值校正為25℃時的期望值。自動溫度補(bǔ)償需要來自溫度傳感器的輸入和不斷發(fā)送補(bǔ)償pH值信號到顯示器。自動溫度補(bǔ)償適用于溫度變化大的pH值測量系統(tǒng)。
pH值 vs溫度誤差圖表 |
注意: 淺藍(lán)色數(shù)值的誤差小于0.1 ，可能不需要溫度補(bǔ)償?；疑珨?shù)值是溫度和pH值，沒有溫度導(dǎo)致的pH值誤差。
pH系統(tǒng)是如何校準(zhǔn)的?
· 電極放入緩沖液中。緩沖液是已知穩(wěn)定pH值的溶液。
常用緩沖液的pH值是4.01, 7.00和10.00 。緩沖液的pH值隨著溫度的變化而變化（被測溶液也是這樣的）。
· 首先調(diào)整系統(tǒng)的零點(diǎn)（包括電極和儀表）。一般以pH7.00緩沖溶液確定零點(diǎn)。理想上，選擇接近被測材料或溶液pH值的緩沖溶液。
pH計(jì)上的電位調(diào)節(jié)旋鈕或按鈕用于設(shè)置系統(tǒng)（包括電極和儀表），以讀取緩沖液的pH值。
· 接下來，檢查和/或調(diào)整系統(tǒng)的量程。洗凈電極和浸入第二種緩沖液中。系統(tǒng)讀數(shù)應(yīng)接近于第二種緩沖液的pH值。大多數(shù)pH計(jì)有標(biāo)有“量程”或“斜率”字樣的控件，補(bǔ)償量程太短的電極。
· 用戶自主決定校準(zhǔn)頻率。
· 注意: 兩點(diǎn)校準(zhǔn)是必需的，以確保電極正常工作，因?yàn)樵谛?zhǔn)模式中一個損壞了的電極也能提供可接受的pH7輸出。
pH應(yīng)用
· 廢水中和
· 電鍍
· 化工制造
· 電路板蝕刻
· 煙氣洗滌器
· 鍋爐和冷卻塔
· 制漿造紙
· 食物和飲料
· 藥物
· 墨水，乳膠漆
· 水處理 (污水)
· 水族館，水產(chǎn)養(yǎng)殖
· 發(fā)酵 (葡萄酒，啤酒，酒精)
