國產(chǎn)工業(yè)PH計是一種常用的儀器設備，主要用來精密測量液體介質(zhì)的酸堿度值，配上相應的離子選擇電極也可以測量離子電極電位MV值，pH計被廣泛應用于環(huán)保、污水處理、科研、制藥、發(fā)酵、化工、養(yǎng)殖、自來水等領域。該儀器也是食品廠、飲用水廠辦QS、HACCP認證中的檢驗設備。
原理及結(jié)構(gòu)組成
1.pH計
pH(酸度)計是以電位法測定溶液中H+活度的儀器。pH計所測量的值是用來表示溶液酸堿度的一種方法,它用溶液中的H+離子濃度的負對數(shù)來表示,即:pH=ーlg[H+]。
我們所使用的國產(chǎn)工業(yè)PH計,都是由電計和電極兩個部分組成。在實際測量中,電極浸入待測溶液中,將溶液中的H+離子濃度轉(zhuǎn)換成毫伏級電壓訊號,輸入電計。電計將該信號放大,并經(jīng)過對數(shù)轉(zhuǎn)換為pH,然后由毫伏級顯示儀表顯示出pH。
pH計以玻璃電極為測量電極,甘汞電極為參比電極。氫離子濃度變化所引起的玻璃電極電勢的變化,造成了其與甘汞電極之間電勢的變化,應符合式(2-6)
E=E0-2.3026RT/F…………(2-6)
式中:
E一電動勢,mV;
E0一電極標準電動勢,mV;
R一摩爾氣體常數(shù);
T一開氏溫度;
F一法拉第常數(shù)。
由式(2-6)可以看出測量pH時溫度也是一個重要的響因素,在測量時應該注意溫度的變化,并把它考慮進去。目前pH常用的電極多為復合電極,已將玻璃電極與甘汞電極復合在一起。
2.pH電極
電極是組成國產(chǎn)工業(yè)PH計的部分。pH測量就是通過測量電極、參比電極組成一化學電池來完成的。
(1)pH測量電極又叫pH指示電極,對溶液中氫離子活度有響應,電極電位隨之變化。現(xiàn)代pH計幾乎都是用玻璃電極作為測量電極的。
(2)參比電極(惰性電極),對溶液中氫離子活度無響應。在pH測量中,它作為電位恒定的半電池與pH測量電極組成一化學電池,提供并保持固定的參比電勢。
(3)復合電極是將pH測量電極和參比電極組合在一起的電極。復合電極不受氧化性和還原性物質(zhì)的影響,平衡速度較快,使用比較廣泛,目前pH測量使用的基本上都是此類電極。不管玻璃指示電極還是玻璃復合電極,都是薄膜電極,此膜電勢與被測溶液中的氫離子活度呈能斯特關系,體現(xiàn)薄膜電極的性能,這些性能受電極本身及使用條件的影響，并對測量結(jié)果產(chǎn)生作用。
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