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PH計工作原理

PH計工作原理

2025/7/2 15:32:46

pH 計,又稱酸度計,是一種用于測量溶液酸堿度(pH 值)的儀器。它主要由 pH 傳感器(如上述提到的玻璃電極和參比電極)、測量電路和顯示裝置三部分組成。以下是其詳細介紹:

工作原理

pH 計的工作原理基于能斯特方程。當 pH 傳感器浸入被測溶液時,玻璃電極對溶液中的氫離子產生選擇性響應,在玻璃膜內外兩側形成電位差,該電位差與溶液中的氫離子活度有關。參比電極則提供一個穩(wěn)定的基準電位,測量電路將玻璃電極與參比電極之間的電位差轉換為對應的 pH 值,并通過顯示裝置直觀地顯示出來。

主要類型

· 便攜式 pH 計:體積小巧,便于攜帶,通常內置電池,適合在野外、現(xiàn)場等環(huán)境中使用,如環(huán)境監(jiān)測人員在河流、湖泊等現(xiàn)場測量水樣的 pH 值,或農業(yè)技術人員在田間地頭測量土壤浸出液的 pH 值。

· 實驗室 pH 計:具有較高的測量精度和穩(wěn)定性,功能較為齊全,可進行多種測量模式切換、校準等操作,適用于實驗室環(huán)境,如科研機構、高校實驗室、質量檢測中心等對溶液 pH 值進行精確測量和分析的場景。

· 工業(yè)在線 pH 計:主要用于工業(yè)生產過程中的連續(xù)監(jiān)測和控制。它通常具有防水、防塵、耐腐蝕等特性,能夠適應惡劣的工業(yè)環(huán)境??砂惭b在管道、反應釜、水池等位置,實時監(jiān)測溶液的 pH 值,并將信號傳輸給控制系統(tǒng),以便及時對生產過程進行調整和控制,如化工生產中的酸堿中和反應、電鍍過程中的鍍液 pH 值控制等。

操作方法

· 校準:在使用 pH 計之前,需要用已知 pH 值的標準緩沖溶液進行校準。一般至少使用兩種不同 pH 值的標準緩沖溶液,如 pH 4.00、pH 7.00 和 pH 9.18 的緩沖溶液。將電極分別浸入不同的標準緩沖溶液中,調整 pH 計的讀數(shù),使其與標準緩沖溶液的 pH 值一致,以確保測量的準確性。

· 測量:將校準后的 pH 計電極小心地浸入被測溶液中,輕輕攪拌溶液,使電極與溶液充分接觸,待讀數(shù)穩(wěn)定后,即可從顯示裝置上讀取溶液的 pH 值。測量完成后,應及時用蒸餾水或去離子水沖洗電極,并用干凈的濾紙吸干水分,以防止溶液殘留對下次測量產生影響。

維護保養(yǎng)

· 電極保養(yǎng):pH 傳感器的電極是易損耗部件,需要定期進行維護。避免電極受到碰撞、摩擦或損壞,防止玻璃膜破裂。如果電極長期不使用,應將其洗凈、晾干后妥善保存。

· 定期校準:為了保證 pH 計測量的準確性,需要定期對其進行校準,校準頻率一般根據(jù)使用頻率和測量要求而定,通常每周或每月校準一次。如果發(fā)現(xiàn)測量結果出現(xiàn)偏差或不穩(wěn)定,應及時進行校準或檢查電極是否需要更換。

· 清潔儀器:保持 pH 計儀器表面的清潔,避免灰塵、溶液等污染儀器。使用干凈的軟布擦拭儀器外殼,如果有溶液濺到儀器上,應及時用濕布擦拭干凈,防止溶液腐蝕儀器。

pH 計在多個領域都發(fā)揮著重要作用,能夠為科研、生產和環(huán)境監(jiān)測等提供準確的溶液酸堿度測量數(shù)據(jù),是一種不可或缺的分析儀器。

審核編輯(
王靜
)
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