國產(chǎn)工業(yè)PH計(jì)是一種常用的儀器設(shè)備，主要用來精密測量液體介質(zhì)的酸堿度值，配上相應(yīng)的離子選擇電極也可以測量離子電極電位MV值，pH計(jì)被廣泛應(yīng)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(lǐng)域。該儀器也是食品廠、飲用水廠辦QS、HACCP認(rèn)證中的檢驗(yàn)設(shè)備。
原理及結(jié)構(gòu)組成
1.pH計(jì)
pH(酸度)計(jì)是以電位法測定溶液中H+活度的儀器。pH計(jì)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(fù)對(duì)數(shù)來表示,即:pH=ーlg[H+]。
我們所使用的國產(chǎn)工業(yè)PH計(jì),都是由電計(jì)和電極兩個(gè)部分組成。在實(shí)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(jí)電壓訊號(hào),輸入電計(jì)。電計(jì)將該信號(hào)放大,并經(jīng)過對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換為pH,然后由毫伏級(jí)顯示儀表顯示出pH。
pH計(jì)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(yīng)符合式(2-6)
E=E0-2.3026RT/F…………(2-6)
式中:
E一電動(dòng)勢,mV;
E0一電極標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)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(shí)溫度也是一個(gè)重要的響因素,在測量時(shí)應(yīng)該注意溫度的變化,并把它考慮進(jìn)去。目前pH常用的電極多為復(fù)合電極,已將玻璃電極與甘汞電極復(fù)合在一起。
2.pH電極
電極是組成國產(chǎn)工業(yè)PH計(jì)的部分。pH測量就是通過測量電極、參比電極組成一化學(xué)電池來完成的。
(1)pH測量電極又叫pH指示電極,對(duì)溶液中氫離子活度有響應(yīng),電極電位隨之變化。現(xiàn)代pH計(jì)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(duì)溶液中氫離子活度無響應(yīng)。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(xué)電池,提供并保持固定的參比電勢。
(3)復(fù)合電極是將pH測量電極和參比電極組合在一起的電極。復(fù)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(fù)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(guān)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(duì)測量結(jié)果產(chǎn)生作用。
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