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pH/ORP 电极是用于测量溶液酸碱度(pH 值)和氧化还原电位(ORP)的重要分析仪器部件,以下是关于它的详细介绍:
PH/ORP电极结构与原理
PH/ORP电极
结构:通常由玻璃敏感膜、内参比电极、内参比溶液、外壳等部分组成。玻璃敏感膜是对氢离子有选择性响应的特殊玻璃薄膜,内参比电极一般为银 / 氯化银电极,内参比溶液则含有一定浓度的电解质。
原理:基于能斯特方程,当 pH 电极插入被测溶液时,溶液中的氢离子与玻璃膜表面水化层中的氢离子进行交换。在不同氢离子浓度的溶液中,会在玻璃膜两侧产生不同的电位差,该电位差与溶液中的氢离子活度有关,通过能斯特方程可将其转换为对应的 pH 值,从而在 pH 计上直接读出溶液的 pH 值。
PH/ORP电极
结构:一般由惰性金属电极(如铂、金等)、参比电极和电解液等组成。惰性金属电极作为指示电极,用于感应溶液中的氧化还原电位变化,参比电极提供一个稳定的电位基准。
原理:氧化还原反应在电极表面进行,溶液中的氧化态和还原态物质在惰性金属电极表面得失电子,产生电极电位。该电位与溶液中氧化还原电对的活度有关,同样遵循能斯特方程。通过测量该电位相对于参比电极的电位差,即可得到溶液的 ORP 值,以此来反映溶液的氧化还原状态。



PH/ORP电极应用
在环境监测中的应用
水质监测:通过测量水体的 pH 和 ORP 值,可了解水体的酸碱度和氧化还原状态,判断水体是否受到污染以及污染程度。如酸性矿山废水的 pH 值较低,ORP 值较高,通过监测这些指标可及时掌握废水排放对周边水体环境的影响。
土壤监测:测定土壤的 pH 值有助于了解土壤的酸碱性,为合理施肥、土壤改良等提供依据。ORP 值则可反映土壤的氧化还原条件,对研究土壤中养分的有效性、微生物活动等具有重要意义。
在工业生产中的应用
化工生产:在酸碱中和反应、氧化还原反应等化工工艺过程中,实时监测 pH 和 ORP 值,可控制反应进程,确保产品质量和生产安全。如在氯碱工业中,通过监测电解槽内溶液的 pH 和 ORP 值,优化电解工艺参数。
食品饮料行业:监测食品和饮料的 pH 值可控制产品的口感、风味和保质期,ORP 值则与食品中的氧化还原反应相关,对防止食品氧化变质、保持品质具有重要作用。如在葡萄酒酿造过程中,监测发酵液的 pH 和 ORP 值,可判断发酵进程和产品质量。
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