科研工具之pH计

   pH计，是指用来测定溶液酸碱度值的仪器。pH计是利用原电池原理进行工作的，原电池的两个电极间的电动势依据能斯特定律，既与电极的自身属性有关，还与溶液里的氢离子浓度有关。原电池的电动势和氢离子浓度之间存在对应关系，氢离子浓度的负对数即为pH值。pH计是一种常见的分析仪器，广泛应用在农业、环保和工业等领域。土壤pH值是土壤重要的基本性质之一。在pH测定过程中应考虑待测溶液温度及离子强度等因素。

仪器结构

pH计的结构包括复合电极和电流计，复合电极也就是我们所说的指示电极和参比电极，一般 pH计的指示电极都是玻璃电极。玻璃电极的功能是对溶液内的氢离子敏感，以氢离子的变化而反应出电位差。参比电极的作用是提供恒定的电位，作为偏离电位的参照。pH计的部件中，电流计是用于测量整体电位的，它能在电阻极大的电路中捕捉到微小的电位变化，并将这个变化通过电表表现出来。为了方便读数，pH计都有显示功能，就是将电流计的输出信号转换成了pH读数。

工作原理

pH计是以电位测定法来测量溶液pH值的。pH计的主要参与测量的部件是玻璃电极和参比电极，玻璃电极对pH敏感，而参比电极的电位稳定。将pH计的这两个电极一起放入同一溶液中，就构成了一个原电池，而这个原电池的电位，就是这玻璃电极和参比电极电位的代数和。

pH计的参比电极电位稳定，那么在温度保持稳定的情况下，溶液和电极所组成的原电池的电位变化，只和玻璃电极的电位有关，而玻璃电极的电位取决于待测溶液的pH值，因此通过对电位的变化测量，就可以得出pH溶液的pH值。

仪器特点

①高精度三复合电极，测量准确方便；

②贴片工艺及一体化设计，高集成度电路设计稳定耐用；

③单片机技术，高性能，低功耗；

④24位A/D信号采集，高精度测量，准确可靠；

⑤中文菜单操作，易于理解，操作快捷方便；

⑥标准输出信号类型可选，报警继电器可任意设定；

⑦数据循环存储功能，自动清除溢出数据，操作简单，查询方便，电数据存储时间10年以上。

常见分类

根据应用场合分类，可分为笔式pH计、便携式pH计、实验室台式pH计和工业pH计等。

笔式pH计

笔式pH计主要用于代替pH试纸的功能，具有精度低、使用方便的特点。

便携式pH计

便携式pH计主要用于现场和野外方式，要求较高的精度和完善的功能。

实验室pH计

实验室pH计是一种台式高精度分析仪表，要求精度高、功能全，有些包括打印输出、数据处理等等。

工业pH计

工业pH计是用于工业流程的连续测量，不仅要有测量显示功能，还要有报警和控制功能，以及安装、清洗、抗干扰等等问题的考虑。

应用领域

采用pH计能更好地控制化学反应，达到提高生产率和产品质量以及安全生产的目的。带有自动记录的pH测量系统还可对污染公害提供诉讼的证据。某些间歇生产过程（例如某些化肥生产、食品加工过程）采用pH计后可变为连续生产方式。在现代工业中采用pH计比其他类型的连续分析仪表的总和还多。几乎凡需用水的生产部门都需要采用pH计。其应用范围从工业用水和废物处理到采矿中的浮选过程，包括纸浆和造纸、金属加工、化工、石油、合成橡胶生产、发电厂、制药、食品加工等广泛领域。