pH计使用玻璃电极测量物质的pH值,玻璃电极由一种特殊的玻璃成分制成。在玻璃电极的玻璃材料中,存在大量的氢离子和钠离子,它们与玻璃之间形成了一层厚度极薄的玻璃膜。pH计使用玻璃电极时,玻璃膜与待测液体中的氢离子发生反应,产生了一种微弱的电势,这个电势与待测液体的pH值成反比。通过测量这种微弱的电势值,就能够确定待测液体的pH值。
此外,pH计还可以配合参比电极使用。参比电极不参与氢离子的反应,只是提供一个已知电势的参照点,确保测量结果的准确性。
pH计的原理基于化学反应,其中的TB类试剂可以与待测液体中的氢离子发生反应。TB类试剂在弱酸性条件下呈黄色,而在强酸性条件下呈红色。如果将TB类试剂滴入待测液体中,如果液体的pH值偏高,则TB类试剂的颜色会变成黄色,而如果液体的pH值偏低,则TB类试剂的颜色会变成红色。通过观察试剂的颜色变化,就能够判断待测液体的pH值。
为了确保pH计的准确性,需要进行定期的校准。校准液一般包括两种缓冲液,一种是pH4.01的缓冲液,另一种是pH7.00的缓冲液。在校准的过程中,先将pH计浸入pH7.00的校准液中,调整pH计到显示为7.00,然后再将pH计浸入pH4.01的校准液中,调整pH计到显示为4.01。这样就完成了pH计的校准。
pH计广泛应用于医疗、制药、食品、环保、冶金等领域,在生产过程中,经常需要监测生产物料的pH值。例如,在酸奶和啤酒等食品加工过程中,需要监测发酵的pH值;在化妆品的制造过程中,需要监测化妆品的酸碱度。