PH值“定海神针”来袭！测试仪一出手，酸碱秒“现形”

一、工作原理

玻璃电极原理

玻璃电极是 pH 值测试仪的核心部件之一。其玻璃膜通常由特殊的玻璃材料制成，这种玻璃膜对氢离子（H⁺）有选择性响应。玻璃膜的内外表面在不同氢离子浓度的溶液中会产生不同的电位。根据能斯特方程，其中是电极电位，是标准电极电位，是气体常数，是绝对温度，是反应中转移的电子数（对于氢离子反应），是法拉第常数，是氢离子活度。当玻璃电极浸入被测溶液中时，由于溶液中氢离子活度的不同，会在玻璃膜内外产生电位差，该电位差与溶液的 pH 值呈线性关系。

参比电极原理

参比电极用于提供一个稳定的电位基准。常见的参比电极有甘汞电极和银 - 氯化银电极。以甘汞电极为例，其内部有汞、甘汞（Hg₂Cl₂）和饱和氯化钾（KCl）溶液。在电极反应中，甘汞与汞之间的氧化还原反应提供了一个稳定的电位。通过盐桥与被测溶液相连，盐桥中的 KCl 溶液保证了离子的传导，使得参比电极能够在测量过程中提供稳定的电位，以便和玻璃电极之间的电位差能够准确反映溶液的 pH 值。

二、主要类型

便携式 pH 值测试仪

特点：

体积小巧、便于携带，一般采用电池供电。这使得它可以方便地在不同的排水现场进行测量，如在污水处理厂的各个处理单元、排水管道的检查点、河流湖泊的采样点等进行实地 pH 值检测。

操作简单，通常具有直观的显示屏和简单的按键操作，用户可以快速地进行测量和读取数据。

应用场景：适用于现场快速检测和应急监测。例如，在突发的水污染事件现场，环保工作人员可以使用便携式 pH 值测试仪迅速对污染水体进行初步检测，以判断污染的严重程度和范围。

在线式 pH 值测试仪

特点：

能够实时、连续地监测排水系统中的 pH 值。它可以安装在污水处理厂的进水口、出水口、反应池等关键位置，或者排水管道的重要节点。

通常具有数据传输功能，可以将测量的数据发送到远程的监控中心。这使得管理人员能够及时了解排水系统的 pH 值变化情况，便于及时采取控制措施。

应用场景：在污水处理过程的自动化控制中起着关键作用。例如，在生物处理池中，微生物的生长对 pH 值有严格的要求。在线式 pH 值测试仪可以实时监测 pH 值，当 pH 值超出微生物适宜生长的范围时，自动控制系统可以根据测试仪反馈的数据及时添加酸碱调节剂，以维持生物处理过程的正常运行。

三、在水务排水行业中的应用

污水处理过程监测与控制

在污水处理的各个环节，pH 值的控制至关重要。在物理化学处理阶段，如混凝沉淀过程中，不同的混凝剂在特定的 pH 值范围内效果最佳。pH 值测试仪可以帮助确定最佳的 pH 值，提高混凝沉淀的效率。在生物处理过程中，如活性污泥法和生物膜法，微生物生长需要适宜的 pH 值环境。通过实时监测 pH 值，可及时调整处理工艺参数，确保微生物的活性和处理效果。

排水水质监测与合规性检查

对于排水口的水质监测，pH 值是一个关键指标。政府部门和环保法规对排水的 pH 值有严格的要求，一般规定污水排放的 pH 值应在 6 - 9 之间。pH 值测试仪可以准确地测量排水的 pH 值，确保污水排放符合环保标准，避免对受纳水体造成污染。同时，在对自然水体（如河流、湖泊、地下水）的水质监测中，pH 值测试仪也是必不可少的工具，可以帮助评估水体的酸碱平衡状态和污染程度。

四、校准与维护

校准方法

通常使用标准缓冲溶液进行校准。标准缓冲溶液有已知且稳定的 pH 值，常见的有 pH = 4.00、pH = 7.00 和 pH = 10.00 的缓冲溶液。校准过程中，先将 pH 值测试仪的电极清洗干净，然后将电极依次浸入不同 pH 值的标准缓冲溶液中，按照仪器的操作说明书进行校准操作，使仪器的测量值与标准缓冲溶液的 pH 值一致。一般建议至少每月校准一次，以确保测量的准确性。

电极维护

玻璃电极维护：定期清洗玻璃电极，避免电极表面被油污、杂质等污染。清洗时可以使用温和的洗涤剂或专门的电极清洗液。如果玻璃电极表面有蛋白质等有机物附着，可以使用含有蛋白酶的清洗液。同时，要避免玻璃电极受到机械损伤，因为玻璃膜一旦破损，会导致测量误差增大。

参比电极维护：对于甘汞参比电极，要定期检查内部的氯化钾（KCl）溶液是否充足，若不足应及时补充。对于银 - 氯化银参比电极，要注意防止氯化银层脱落，避免电极接触强光，因为强光可能会导致氯化银分解。