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pH电极技术详解:原理、种类及应用

更新时间:2024-06-07      点击次数:362
    一、原理
    pH电极是一种用于测量水溶液酸碱度的电化学传感器。其工作原理基于能斯特方程,通过测量电极电位来表征溶液的pH值。pH电极主要由玻璃膜电极和参比电极两部分组成。玻璃膜电极内部含有特殊玻璃膜,能与溶液中的氢离子进行反应,进而产生电位差,即pH电极生成的信号输出。
    二、种类
    玻璃pH电极:常用的pH电极类型,由玻璃球形电极和参比电极组成。玻璃球内含有能与氢离子反应的特殊玻璃膜。
    电容pH电极:数字式pH电极,通过测量电容的变化来确定溶液的pH值。
    参比电极:为pH电极提供稳定、不变的电位作为参考,如银/氯化银电极。
    氢离子选择性电极:涂有选择性膜,能选择性地响应于氢离子的浓度变化。
    三、应用
    pH电极广泛应用于多个领域:
    环境监测:监测自然水体(如河流、湖泊、海洋)的酸碱性,以及处理废水、工业废水和饮用水的酸碱性。
    农业:监测土壤的酸碱度,帮助农民决定适宜的植物种植和施肥方案。
    实验室化学:在制备和测试药物、化妆品、食品和饮料等产业中,用于监测产品的酸碱度。
    医学和生物学:在细胞培养、组织工程和药物研发过程中,监测生物体系的酸碱度变化。
    总结来说,pH电极以其的原理和多样的种类,为多个领域提供了精确的酸碱度测量手段。