PH計是什麼?一篇文告訴你如何準確測量PH值

OHAUS-AB23-AB33PHMETER

在現代工業和科學實驗研究中,對於溶液的酸鹼度(pH值)的精確測量是至關重要的。pH值是一個表示溶液中氫離子濃度的指標,其範圍從0到14,反映了溶液的酸鹼性。隨著科學技術的發展,pH計(pH Meter)已成為日常生活和工業生產應用中的常見儀器,廣泛應用於化學、醫學、食品加工、農業等多個領域。本文將對pH計的基本概念、工作原理以及在各個產業中的應用進行分享。

pH Meter是什麼?

pH計(pH Meter)是一種用來測量溶液pH值的儀器,這個數值用來表示溶液的酸鹼度。pH值是一個數學上的對數值,定義為氫離子濃度的負對數。這意味著在溶液中,氫離子的濃度越高,pH值越低(表現為酸性);反之,氫離子的濃度越低,pH值越高(表現為鹼性)。
pH計的出現大大改進了對溶液酸鹼度的測量過程,過去傳統的pH測量方法主要依靠酸鹼指示劑,這些指示劑在遇到酸或鹼時會改變顏色。然而,這種方法的精確度很有限,尤其是在需要非常精確的酸鹼度實驗時。PH meter的發展彌補了這個不足,使得pH值測量可以達到更高的準確性和重複性。

pH Meter的工作原理

pH計主要由兩個部分組成:電極和數字顯示器。電極是pH計的核心部分,通常由兩個電極組成:一個是玻璃電極,用來感測氫離子的活性;另一個是參考電極,提供穩定的參照電位。
玻璃電極:這是主要的感測器,內部含有一種已知pH值的溶液,外部則覆蓋著一層特殊的玻璃薄膜,這層玻璃膜對氫離子非常敏感。當電極被浸入待測溶液時,氫離子會穿透玻璃薄膜,改變內部溶液的電位差,這個電位差與溶液的pH值成比例。
參考電極:通常是含有飽和氯化鉀KCl的電極,這個電極不會隨外界環境改變電位,提供穩定的基準電位。當玻璃電極感測到溶液中氫離子的活性後,pH計會根據兩根電極之間的電位差,來計算出溶液的pH值

〈產品連結:酸鹼度計PH Meter

pH Meter的應用

pH計的應用幾乎涵蓋了所有溶液酸鹼度的領域產業,以下是一些簡易的應用產業:

1. 化學和製藥產業
在化學合成和藥物製造過程中,酸鹼度對於反應速率及最終產品的穩定性具有重要影響。pH計在這些製程中有著不可或缺的作用,確保每一個反應步驟都在合適的pH條件下進行,以達到理想的質量。

2. 食品和飲料業
在食品加工中,酸鹼度不僅影響產品的口感,還關係到食品的安全性。例如,酸性環境可以抑制有害微生物的生長,延長食品的保存期。基礎應用包括醋、果汁、乳製品、發酵食品生產過程中的pH控制。此外,pH值還對食品中的蛋白質結構、風味物質的穩定性等有關鍵作用。

3. 環保廢水處理業
在水處理過程中,pH值的控制是非常重要的。太高或太低的酸鹼值可能導致水中重金屬離子的溶解度增加,造成水質污染。因此,pH計廣泛使用於自來水廠、污水處理廠等設施中,以確保排出的廢水pH值在安全範圍內。

4. 農業
農業中,土壤的pH值對作物的生長有直接影響。不同農作物適應的土壤pH範圍不同,過酸或過鹼的土壤會影響作物對養分的吸收。通過使用pH計來監測和調整土壤pH,可以為農作物提供良好的生長環境。

pH Meter的種類

實驗室用pH計:

此類pH計常用於科學實驗室,擁有更高的精度和穩定性。通常配有多個電極接口可外接溫度探棒和不同類型的電極來測量不同樣品的pH值。它們廣泛應用於化學分析、生物研究的領域。

攜帶型pH計:

體積小巧、易於攜帶,適合於戶外環境或製造現場測量。這種pH計通常使用電池供電,並具有較高的防水性,常使用於環保檢測、農業和食品生產等需要機動使用的環境。

工業線上pH計:

這類PH計設計用於持續監測和控制工業流程中的pH值,通常會安裝在生產線上隨時進行實際監控。工業在線pH計可以直接與自動化控制系統連接,以便即時調節製程中的酸鹼值,確保產品品質穩定。

pH 計的使用方法

使用簡單容易上手,但需要遵循一定的程序以確保測量準確性。以下是 pH 計的基本使用步驟:

開啟 pH 計:

確認儀器處於正常運作狀態,使用純水沖洗pH電極,並使用拭淨紙去除多餘水分,需注意避免過多磨擦電極球泡處,以免影響使用期限,也避免殘留液體影響酸鹼測量結果。

校正儀器:

pH 計在使用前進行校正。可使用兩點或三點的校正,選擇 pH 4.01 和 pH 7.00或pH 10.00 的標準校正液,確保測量範圍內的準確性。將PH電極浸入校正溶液中,按下儀器校正鍵執行校正工作。校正的週期可依實驗室的需要做調整

測量

將電極浸入待測溶液中,確保電極完全接觸液體且避免氣泡干擾。輕輕攪拌溶液使之均勻, 靜候等待讀數穩定,即可記錄 pH 值。

清潔與保養

酸鹼測量完成後,立即用純水或去離子水清洗電極,防止殘留物影響下次測量,注意使用完畢應將電極存放於專用3M KCL保存液中,避免乾燥導致電極損壞。

注意事項

定期檢查電極狀態,確保靈敏度與精準度。
避免將電極置於高溫或強酸強鹼環境中,或有機溶劑等強烈的溶液中,以延長PH電極使用的壽命。若有特殊需求可以選擇專用的PH電極來測量,以達到良好的測量數據與電極的耐用度

使用pH 計的注意事項

電極的清潔與保存

每次測量後,應使用純水或去離子水徹底清洗電極,避免殘留物附著影響靈敏度。長時間不使用時,電極需浸泡於專用保存液中,防止電極球泡乾燥造成損壞。使用3M kcl溶液存放電極。

儀器校正

在每次PH測量前,必須使用新鮮無汙染的 pH 緩衝校正液進行校正,
校正範圍應涵蓋待測樣品的 pH 值,能夠確保數據準確性。

測量過程

電極需完全浸泡至待測溶液,並避免產生氣泡干擾測量。
若溶液溫度有變化,應使用具有溫度補償功能的 pH 計,減少溫度對測量結果的影響。

操作環境

pH 計應放置於乾燥穩定的環境中,避免高溫、高濕干擾儀器正常運作。

定期檢查與維護

定期檢查電極狀況,如發現裂痕或老化,應及時更換。如果PH電極效能不佳或反應不好可以浸泡0.1M的HCL溶液,平常測量的樣品若是蛋白質可以浸泡蛋白酶來帶離硫化物,保持儀器清潔,並存放於通風良好的地方。透過正確使用與維護,可有效延長 pH 計的使用壽命,並確保測量結果的準確性。

結論

PH計在實驗室是一個非常廣泛使用的儀器,能夠滿足在各種實驗室測量的需要。它不僅提升操作效率,還提供準確的酸鹼度測量。有立國際代理OHAUS各式AB系列酸鹼度計,擁有直觀的操作與顯示,高精度的設計,校正液自動溫度補償,若您有PH計的需要,歡迎來電詢問或與我們聯繫

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