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PH計(jì)的使用以及原理
pH 計(jì)是一種測(cè)量液體 pH 值的裝置。
pH值是水質(zhì)指標(biāo)之一，代表液體的氫離子濃度。例如，自來(lái)水被歸類為中性，碳酸水和胃酸被歸類為酸性，石灰水和肥皂水被歸類為堿性。
一種簡(jiǎn)單的測(cè)量方法是使用石蕊試紙的比色法。然而，為了更準(zhǔn)確地了解 pH 值，您需要 pH 計(jì)。大多數(shù)pH計(jì)使用玻璃電極，這稱為玻璃電極法。
主要用于垃圾焚燒爐、鍋爐、火力發(fā)電等進(jìn)行燃燒的pH測(cè)量，以及建筑和土木工程期間以及混凝土工廠排放工廠廢水時(shí)的pH測(cè)量。可安裝pH計(jì)來(lái)持續(xù)測(cè)量和監(jiān)測(cè)pH值異常情況。
在食品領(lǐng)域，許多食品的味道和安全性取決于pH值。每種食品都有合適的pH值，如果pH不合適，可能會(huì)出現(xiàn)風(fēng)味損失或異物污染等問(wèn)題。
圖1. PH計(jì)原理
使用一般玻璃電極法的pH系統(tǒng)使用兩種類型的電極：玻璃電極和參比電極。通過(guò)測(cè)量這兩個(gè)電極之間的電位差可以測(cè)量 pH 值。
如果玻璃薄膜的內(nèi)部和外部之間存在pH差異，則將產(chǎn)生與該差異相對(duì)應(yīng)的電勢(shì)差。理論上，在25℃的溶液中，如果pH值相差1，就會(huì)產(chǎn)生大約59mV的電動(dòng)勢(shì)。玻璃電極內(nèi)部液體的pH值通常為7，因此可以通過(guò)測(cè)量電動(dòng)勢(shì)來(lái)確定被測(cè)物體的pH值。
為了測(cè)量如上所述的電動(dòng)勢(shì)，需要另一個(gè)電極來(lái)進(jìn)行比較。這稱為參比電極。在參比電極中，電極內(nèi)部液體和測(cè)試液體通過(guò)液接界接觸，即使測(cè)試液體發(fā)生變化，電勢(shì)也幾乎不改變。但理想情況下，電極內(nèi)部液體應(yīng)始終流向液接界處的被測(cè)液體，因此，測(cè)量時(shí)應(yīng)打開(kāi)參比電極內(nèi)部補(bǔ)液口，使內(nèi)部液位高于被測(cè)液體。液位必須。
進(jìn)行pH測(cè)量時(shí)，需要使用標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行校準(zhǔn)。使用緩沖溶液作為標(biāo)準(zhǔn)溶液。 JIS 確定了五種標(biāo)準(zhǔn)溶液。這五種類型是草酸鹽、鄰苯二甲酸鹽、中性磷酸鹽、硼酸鹽和碳酸鹽。當(dāng) pH 差為 1 時(shí)，電位差約為 59 mV，因此通過(guò)首先使用這些標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行校準(zhǔn)，可以準(zhǔn)確測(cè)量由于 pH 差而產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)。
圖 2. PH 計(jì)電極
pH計(jì)一般由電極和用于溫度補(bǔ)償?shù)臏囟葌鞲衅鹘M成。使用玻璃作為電極，通過(guò)測(cè)量玻璃電極與參比電極之間的電位差來(lái)確定pH值。
鉑/氫電極曾被用作pH計(jì)的測(cè)量電極，但這種電極已不再常用。另一方面，它用作參比電極以獲得高精度的測(cè)量結(jié)果。
玻璃電極現(xiàn)在用于處理日益多樣化的待測(cè)溶液。玻璃電極的內(nèi)部緩沖溶液密封在 pH 敏感玻璃膜內(nèi)，該溶液通過(guò)內(nèi)部傳導(dǎo)電極來(lái)測(cè)量電位。另外，要求外電極管具有高耐堿性，并且具有數(shù)倍于玻璃膜的電阻。
pH計(jì)通常使用兩個(gè)電極進(jìn)行測(cè)量，即玻璃電極（測(cè)量電極）和參比電極，但將測(cè)量電極和參比電極合二為一的復(fù)合電極被開(kāi)發(fā)出來(lái)并在許多地方使用。
復(fù)合電 有同心連接到測(cè)量電極外側(cè)的參比電極。
種植農(nóng)作物時(shí)，需要檢查土壤的pH值，判斷是酸性還是堿性。
例如，茶的pH值為5，呈酸性，土豆的pH值為6，呈弱酸性，菠菜的pH值為7，呈中性；每種作物的土壤pH值范圍不同。然而，測(cè)量土壤 pH 值很困難，而且不可能像使用溶液那樣將玻璃電極插入地面。
農(nóng)林水產(chǎn)省制作了土壤pH值測(cè)定手冊(cè)，其中有使用指示劑的簡(jiǎn)單測(cè)定方法。
這包括自然干燥收集的土壤并將其與自來(lái)水混合。靜置約5-10分鐘，收集上清液，滴加指示劑。讀取樣品水的顏色并檢查相應(yīng)的pH值。除此之外，還有便攜式pH測(cè)量裝置，可以直接插入地下測(cè)量目標(biāo)土壤的pH值。
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