準確測量實驗室酸鹼值

實驗室酸鹼值儀器

適用於實驗室內外應用的酸鹼值和電導度測量解決方案

電化學系統可為實驗室內外應用提供準確的酸鹼值、電導度、離子濃度、氧化還原電位 (ORP)/氧化還原和溶氧測量值。本公司的主機可以與其中一款高品質感測器、校準液和分析軟體搭配使用,以完善您的測量解決方案。

來電詢價
+886 2 2657 8898
聯絡服務

探索我們專為您的設備量身打造的服務

從安裝、預防性維護、校正到設備維修,我們在測量設備的整個生命週期內都會提供支援與檢修服務。

高妥善率
支援和修理
卓越性能
保養和優化
符合規範
校正和品質
專業知識
訓練和諮詢

FAQs

什麼是電化學測量?

電化學旨在研究溶液中所發生的化學反應,其中涉及電極和電解質之間的電子傳輸。電化學測量項目包含:

  • 酸鹼值
  • 電導度 (Cond)
  • 氧化還原電位 (ORP 或 Redox)
  • 離子濃度 (ISE)
  • 溶氧 (DO)

 

什麼是酸鹼值?

酸鹼值是一種用來指明溶液酸鹼度的指標。酸鹼值與氫離子濃度相關 (或者更確切地說,與氫離子的活動相關)。酸鹼值低於 7 的溶液屬於酸性 (氫離子濃度高),酸鹼值高於 7 的溶液則屬於鹼性 (氫離子濃度低)。

 

為什麼需要使用酸鹼值測量系統,且在什麼情況下使用?

測量酸鹼值是為了:

  • 生產出具有屬性已定義好的產品
  • 以更低的成本生產產品
  • 確保產品的品質,避免對人體、材料和環境造成損害
  • 滿足法規要求
  • 保護設備
  • 獲得研究和開發的相關知識


實驗室酸鹼值儀器可用於各種產業,例如:

  • 製藥與生技
  • 乳製品
  • 土壤和污水處理
  • 化妝品
  • 水質過濾
  • 食物與飲料


此外,實驗室以外的應用也需要使用酸鹼值儀器。這包括工業生產附近或現場的位置 (用於測量水質、污水、土壤等)。

 

酸鹼值測量系統中包含哪些元素?

酸鹼值測量的必備工具比較不複雜,而且若正確地使用,可提供可靠的測量結果。典型的實驗室酸鹼值儀器由以下部分組成:

  • 酸鹼值主機:電位計,用於測量玻璃電極和參考電極之間的電壓差,並計算出酸鹼值。
  • 電極:一種用於完成電路製作的酸鹼值參考電極。如今,這些部分可以合併起來,統稱為綜合式酸鹼值電極。


其他必備工具為:

  • 校準液:為樣品測量酸鹼值之前,必須使用兩個 (或更多個) 已知其酸鹼值的參考溶液,來校準酸鹼值電極
  • 樣品:樣品是指待測量的溶液,必須是水溶液或含有足夠的水,這樣才能進行酸鹼值測量。
 
 

樣品的酸鹼值和電導度之間是否有相關性?

是的,酸鹼值和電導率是相關的,卻不是線性或絕對的關係。
酸鹼值感測器僅對溶液中的 H+ 有反應,而在電導度方面,感測器會測量溶液中所有帶電離子 (陰離子和陽離子) 的活動。離子濃度越高,電導度越高。

此外,離子的行動性可以增加對電導度的影響。溶液內常見的離子中,行動性最強的陽離子是氫離子 [H+],其數值為 350 個單位,而行動性最強的陰離子是羥基離子 [OH-],數值為 199 個單位。其他常見離子的數值在 40 到 80 個單位之間。這意味著強酸性 (或強鹼性) 的溶液具有高電導度。由於酸鹼值是氫離子濃度的度量,因此適用以下規則:

  • 酸性溶液 (< pH 7) 中:酸鹼值越低 (即 H+ 濃度越高),電導度越高。
  • 鹼性溶液 (> pH 7) 中:電導度隨著酸鹼值的增加而增加 (OH- 離子增加)。
  • 中性酸鹼值 (pH 7) 是 H+ 與 OH- 離子的濃度相等的情況。但這並不意味著溶液不含有其他任何有助於溶液導電度的離子。

考慮以下例子:去離子水的酸鹼值理論上為 7.0,電導度為 0.055 µS/cm。如果在這水中添加氯化鈉鹽,所得氯化鈉溶液的酸鹼值仍為中性,但溶液的電導度可能會因所添加氯化鈉的量而大大增加。

總的來說:必須為每個樣品分別測定酸鹼值和電導度,且理論上酸鹼值和電導度沒有相互關聯性。

 

我的酸鹼值測量系統會對溫度進行補償嗎?

酸鹼值測量取決於樣品的溫度。請牢記以下幾點:

a. 溫度對電極斜率的影響:
酸鹼值電極提供測量中半電池和參考半電池之間的電位 (mV)。實驗室酸鹼值儀器使用溫度相關因數 -2.3 * R * T / F 來計算酸鹼值,其中 R 是通用氣體常數,T 是絕對溫度,F 是法拉第常數。在 298 K (25 °C) 下,此因數為 -59.16 mV/pH。這是電極在參考溫度 (25°C) 下的理論斜率。在不同溫度下,能以同樣方式計算出斜率值。例如:10°C 時為 -56.18 mV/pH;20°C 時為 -58.17 mV/pH;30°C 時為 -60.15 mV/pH,依此類推。溫度對測量酸鹼值的影響,需要使用自動溫度補償 (ATC) 或手動溫度補償 (MTC) 來校正。因此,瞭解樣品溫度或使用溫度探針非常重要。錯誤設定的溫度,會導致每 5 °C 溫差出現 0.12 酸鹼值單位的誤差。

b. 溫度如何影響樣品的酸鹼值:
樣品的酸鹼值會隨溫度而變化。這是一種化學效應,因此每種類型的樣品都不一樣。此種影響是無法補償的;只會顯示實際溫度下的真實酸鹼值。因此,只比較在相同溫度下測得的酸鹼值非常重要。

例外情况:許多商用緩衝溶液的酸鹼值溫度相依性是儲存在儀器中。因此,可以在不同的溫度下校準電極,因為測得的電位會自動參照 25°C 或 20°C。為了從這功能中獲益,選擇正確的緩衝液組別,並且在校準過程中測量溫度非常重要。

 

我的電導度測量系統會對溫度進行補償嗎?

電導度測量與溫度密切相關 (每 1°C 的變化約為 2%)。只有當所有樣品的溫度都相同時,或這溫度值都對應至特定溫度時,這樣才能比較測量結果。

在大多數情況下,可以使用線性溫度補償。操作員必須選擇 20 °C 或 25 °C 作為參考溫度。然後將測量溫度和參考溫度之間的差值乘以稱為 α (即單位;%/°C) 的補償因數,進而用來補償電導度。

為了正確執行此操作,必須確定每個樣品的線性補償係數 α。儘管溫度相依性被視作線性,但實際上這個「線性」係數本身則取決於樣品的離子濃度和溫度。α 的出廠設定為 2.00 %/°C。在所有 Five and Seven 主機中,α 可以在 0.00 %/°C (意即根本沒有溫度補償) 到 10%/°C 的範圍內調整。

 

酸鹼值測量系統有哪些不同的支援選項?

METTLER TOLEDO 酸鹼值能力與支援中心 (pH CSC) 由一群瞭解直接電化學分析的專家所組成。此團隊與顧客緊密聯繫,因此能提供技術支援、產品管理與開發、快速建議,以及有效解決方案,使得此服務在酸鹼值分析領域獨樹一格。

我們提供的技術與適用的支援服務,涵蓋了以下量測參數以及相關的 METTLER TOLEDO 酸鹼值實驗室設備:

  • 酸鹼值
  • 氧化還原電位 (ORP)
  • 離子濃度 (ISE)
  • 電導度
  • 溶氧 (DO)