pH电极基础 (为什么要测pH？原理是什么？pH电极种类有哪些
为什么要测量pH值?最初人们对酸碱的意识是入口食物的味道，譬如醋是酸的，柠檬也是酸的，尝起来涩涩的碱面是碱性的，这是pH值或酸碱度最初的由来，简单直观。
以摩尔值表示水相溶液中的氢离子浓度，浓度从100(1)到10-14，再以10为底的负对数换算，pH范围即为0-14。pH是拉丁文pondus hydrogenii的缩写，pondus =压强， hydrogenii =氢。因此，更精准的pH值定义应是水相溶液中氢离子活度的负对数值，理解这一点非常重要。您可以因此了解到第一: 相对而言，液体更容易实现精确的pH值测量，第二: 水相溶液环境里更容易实现精确的pH值测量。
而且，日常生活工作和生产中大部分的pH值测量都是围绕液体工作的。例如人类摄入的食物药物以及液体居多，即使终产品不是液体其来源环境也是液体，譬如人类的液体食物有很多:白酒、啤酒、碳酸饮料、果汁、咖啡和茶叶，pH值影响着食物的风味和品质，pH值是药物生产中的重要指标。而pH值检测并不简单，工业制药生产液态物质比固态物质多得多(由此不难理解工业上水的重要性了)，常见工业用水有冷却水、清洗用水、加热水、蒸汽和溶剂用水等，除此之外，还包括需要进一步做环保处理的污水。那么，工业生产中，物质经历着各种变化，相当一部分反应又伴随着氢离子浓度的变化，因此检测水相溶液中氢离子浓度的大小即pH值尤为重要。
精确的pH测量可以帮助实现:
• 生产出我们预期想要的产品
• 尽可能的以最低成本生产
• 防止物料损坏、人员伤亡和环境污染
• 满足法规要求
• 研发工作顺利进行
pH电极
pH电极又称pH探头、pH传感器，英文名称pH electrode或pH sensor。实现pH值测量，pH测量电极通常由两个基本部分组成，一个测量电极和一个参比电极。早在1948年，瑞士人Dr. Werner Ingold发明了世界上第一支复合pH电极，沿用至今。参看图一。
pH电极测量
通常有两种方法测量水相溶液中的pH值，比色法(pH试纸和比色皿)和电位法。而电位法是能够实现连续在线测量和过程监控的唯一方法，而且电位法可获得精确且结果可重复的pH值，因此使用pH电极测量pH值更精准。pH电极测量的核心理论是能斯特方程，如图二所示。所以想在实践中成功实现pH值测量了解一点化学原理知识和pH电极电位原理知识是非常必要的。
从能斯特方程中可以了解到，温度对pH值测量至关重要，因此由于温度引起的偏差测量时需做补偿，大部分工业pH电极都有温度补偿系统。
值得注意的是，纯水超纯水的pH测量不同于一般工业流体的测量，主要是因为电导率低。通过前面的介绍知道pH值是水溶液中的氢离子活度值，而纯水超纯水的离子活度很低即电导率非常低。一般纯水的电导率在0.2-1.0us/cm之间，超纯水更低大约在0.045-0.2之间。通常说来电导率低于0.1uS/cm的超纯水很难测得稳定精确的pH测量。
一般工业pH测定范围在0～14之间，分辨率可达±0.01pH(1mV)，相对准确度在±0.03pH(2mV)左右。一套工业在线pH测量系统通常由 pH传感器即pH电极、pH变送器、电极护套及电缆等四部分构成，如图三。
pH电极种类
目前pH电极主要有三种:液体电极、凝胶电极和固体电极。
液体电极例如 InPro2000系列，是一种可填充式液体电极，这种电极是pH电极发明历史上设计最经典、品质最出众、适用范围最广的一款电极，适用于多种工业过程的测量。
凝胶电极是升级改良版的液体电极，譬如InPro3250 系列，这种电极维护量低，而且适合在要求严格的应用中进行在线测量，它可以在经历数次CIP(原位清洗)和SIP(蒸汽消毒)后仍能长久使用。
固体电极例如InPro4260系列，DXK系列电极、InPro4010 、InPro4501和InPro4550，这类电极较普遍用于化工行业，采用了新式固体聚合物参比电解质，进行准确pH测量的同时使用寿命长，即使在最恶劣的工业环境下也可保持良好性能。
技术趋势
随着生化行业的快速发展，识别什么方式存在节约成本潜力渐渐成为工艺操作人员的重心，这也是提高风险管理意识适应PAT和QbD倡议的行业趋势。在这样的环境下，极具创新维护理念的智能传感器随之而来，即智能化的ISM pH电极。ISM全称是Intelligent Sensor Management智能传感器管理，例如市面上常见的InPro2000i和InPro3253i等智能pH电极。
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以上内容我在百度百科上贡献过，作为基础贴放在这里与各位共享，特喜欢百度文库的那句话“让每个人平等地提升自我”
各位在此不吝分享，您是从事什么行业，是否使用pH电极，常用的又是哪种电极呢？ 举个实例:【我的5L发酵罐上梅特勒pH电极不敏感了，怎么解决】, 链接地址在这里http://www.fajiaoren.com/read.php?tid=201481&toread=1，去看看在线仪表应用中遇到问题时如何运用这些基础的东西吧~
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