“最普通”的測定
親愛的讀者朋友，無論您從事的是哪方面的科學研究，您一定不會對pH的測定感到陌生。也許您用的是傳統的pH試紙，也許您用過最新型的數顯pH計，但您很可能并沒有關注過這項技術，因為它太普通了。它與溫度和重量的測定是實驗室最常見的三大測量。不過，與所有的科學技術一樣，pH的測量技術也是一步步發展過來的，中間有過許多有趣的故事，產生過許多令人興奮不已的發明創造。今天，就讓我帶您走進這小小的pH世界，看看這里面的一項重要發明的前世今生。
在化學、制藥、環境、食品等領域的實驗室里，如今為了pH測定的準確，都在廣泛使用pH計進行測量。這是一個有著一大塊顯示屏和許多按鍵的儀器，連著一個像探頭一樣的測量電極。在許多人眼里，或許儀器本身的精密程度，是測量結果準確與否的關鍵?？墒菍τ趐H計來講，真正起決定作用的是那根小小的電極。真可謂是“人小本事大”。如果我們仔細端詳這長不盈半尺的小小電極，就會發現里面具有復雜的構造。在玻璃或者塑料包裹的電極內部，空間被分割成不相通的內、外兩層。兩層中都有一些液體填充，并各有一根電極絲分別浸泡在內、外層的液體中。測量pH的關鍵，其實就是這些電極液和外界的待測樣品間的電化學反應，將pH的變化轉變成電極間的電位差，被電極絲感應到，并將此傳遞到pH計中，然后再通過pH計里的芯片換算成最終結果顯示出來。所以，其實pH精確測量的關鍵，就在于pH電極里的溶液和電極構造上。
全世界第一臺pH計，是1934年由美國人Arnold Beckman發明并獲得了**。早期的pH計上用的電極，采用的是銀/氯化銀參比體系。也就是說，電極內部外層的部分，是覆蓋氯化銀（AgCl）的銀電極插在含3 M氯化鉀（KCl）溶液里。這樣的電極具有電勢穩定，重現性好的優點，因而廣泛使用直到今天。然而這種電極的缺點也很明顯，就是在溫度變化的時候，測量會有遲滯，反復使用容易因氯化銀的沉降而堵塞電極內部和外部樣品相接的液接界，并可能與多種有機物發生絡合反應而限制了這種電極的應用領域。
ROSS電極的誕生
銀/氯化銀（Ag/AgCl）的局限性困擾了科學家很多年，直到1961年迎來了對這項技術的一次重大革新。這一年，來自麻省理工學院的青年博士James W. Ross在一次產業聯絡計劃（ILP）的會議上，向人們介紹了他的一項獨創性技術。他改進了pH和離子選擇性電極的參比體系，使用碘/三碘離子（I2/I3-）代替了傳統的銀/氯化銀參比體系（Ag/AgCl）或*/氯化亞*（Hg/HgCl）參比體系。這一變化非常明顯地提高了電極的性能，拓展了pH電極的樣品適用性。
全世界第一臺pH計，是1934年由美國人Arnold Beckman發明并獲得了**。早期的pH計上用的電極，采用的是銀/氯化銀參比體系。也就是說，電極內部外層的部分，是覆蓋氯化銀（AgCl）的銀電極插在含3 M氯化鉀（KCl）溶液里。這樣的電極具有電勢穩定，重現性好的優點，因而廣泛使用直到今天。然而這種電極的缺點也很明顯，就是在溫度變化的時候，測量會有遲滯，反復使用容易因氯化銀的沉降而堵塞電極內部和外部樣品相接的液接界，并可能與多種有機物發生絡合反應而限制了這種電極的應用領域。
ROSS電極的誕生
銀/氯化銀（Ag/AgCl）的局限性困擾了科學家很多年，直到1961年迎來了對這項技術的一次重大革新。這一年，來自麻省理工學院的青年博士James W. Ross在一次產業聯絡計劃（ILP）的會議上，向人們介紹了他的一項獨創性技術。他改進了pH和離子選擇性電極的參比體系，使用碘/三碘離子（I2/I3-）代替了傳統的銀/氯化銀參比體系（Ag/AgCl）或*/氯化亞*（Hg/HgCl）參比體系。這一變化非常明顯地提高了電極的性能，拓展了pH電極的樣品適用性。
Ross博士憑借這個**開創了自己的公司，經過約20年的反復試驗，終于在1981年面向市場推出了全世界第一支使用碘/三碘離子（I2/I3-）參比體系的電極，并在其后的數十年時間里對這種電極進行了持續的改進并推出了許多頗具特色的產品，為這種新的電極家族不斷增加新的成員。
2021年，我們迎來了ROSS電極四十周年的生日。這些年以來，Ross博士發明的這種辨識度極高的棕黃色電極憑借其優越的性能和良好的耐用性在全世界范圍內擁有了數十萬家用戶。現在這家公司已經成為賽默飛大家庭中的一員，而Ross博士發明的這種電極，我們統稱為 “ROSSTM?電極”。
精彩待續……