在化學分析、環境監測、工業生產以及生命科學等諸多領域，酸堿度（pH值）的精確測量至關重要，而pH電極則是這一測量過程中的關鍵“探針”，承擔著將溶液中的氫離子活度轉化為可測量電信號的重任。
pH電極的工作原理基于能斯特方程。其核心部件是對氫離子具有選擇性響應的玻璃膜或其他敏感膜。當pH電極浸入待測溶液時，溶液中的氫離子與電極敏感膜表面水化層中的氫離子進行交換。由于不同溶液中氫離子濃度存在差異，在敏感膜兩側會形成不同的氫離子活度，進而產生電位差。這種電位差與溶液的pH值呈線性關系，通過測量這一電位差，再經過校準和計算，就能準確得出溶液的pH值。
pH電極類型豐富多樣。常見的有玻璃pH電極，它以對氫離子高度敏感的玻璃膜為核心，具有測量精度高、響應速度快等優點，在實驗室常規分析中應用廣泛。還有銻pH電極，它由金屬銻和其氧化物構成，對環境適應性強，可用于一些特殊場合，如高溫、高濃度酸堿溶液等惡劣環境下的pH值測量。此外，還有復合pH電極，將指示電極和參比電極組合在一起，使用更為便捷，能有效減少測量誤差，在工業在線監測和現場檢測中頗受歡迎。
在應用方面，pH電極的身影無處不在。在化工生產中，許多化學反應需要在特定的pH值條件下進行，pH電極實時監測反應溶液的酸堿度，幫助操作人員及時調整工藝參數，確保反應順利進行，提高產品質量。在污水處理廠，通過pH電極監測污水的pH值，判斷水質狀況，為污水處理工藝的優化提供依據，保證排放的污水符合環保標準。在生物發酵行業，微生物的生長和代謝對環境pH值極為敏感，pH電極用于實時監控發酵液的pH值，保障發酵過程的穩定，提高發酵產物的產量和質量。
為了確保pH電極的測量準確性和使用壽命，日常維護不可少。要定期對電極進行校準，使用標準緩沖溶液進行標定，確保測量數據的可靠性。同時，要注意電極的清洗和保存，避免敏感膜受到污染和損壞。
隨著科技的不斷進步，pH電極也在朝著更高精度、更寬測量范圍、更智能化的方向發展，以滿足各領域日益增長的測量需求。
微信掃一掃
