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PH酸度計的原理,、分類與使用
隨著人民生活水平的提高，PH酸度計逐步進入了我們的生活,，與我們的生活息息相關(guān),，廣泛應(yīng)用在環(huán)保、食品,、化工,、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè),、水產(chǎn)養(yǎng)殖等領(lǐng)域,。
PH酸度計的定義、原理與測量方法
什么是PH,？PH是拉丁文“Pondushydrogenii”一詞的縮寫（Pondus=壓強,、壓力hydrogenium=氫），用來量度物質(zhì)中氫離子的活性,。這一活性直接關(guān)系到水溶液的酸性,、中性和堿性。水在化學(xué)上是中性的,，但不是沒有離子,，即使化學(xué)純水也有微量被離解：嚴格地講，只有在與水分子水合作以前,，氫核不是以自由態(tài)存在,。
H2O H2O= OHˉ
由于水全氫離子（H3O）的濃度事與氫離子（H）濃度等同看待,，上式可以簡化成下述常用的形式：
H2O= OHˉ
此處正的氫離子人們在化學(xué)中表示為“離子”或“氫核”。水合氫核表示為“水合氫離子”,。負的氫氧根離子稱為“氫氧化物離子”,。
利用質(zhì)量作用定律，對于純水的離解可以找到一平衡常數(shù)加以表示：
由于水只有極少量被離解,，因此水的克分子濃度實際為一常數(shù),，并且有平衡常數(shù)K可求出水的離子積KW。
KW=K×H2OKW=H3O ·ＯＨ－=10－7·10－7=10mol/l（25℃）
也就是說,，對于一升純水在25℃時存在10－7摩爾離子和10－7摩爾OHˉ離子,。
在中性溶液中，氫離子和氫氧根離子OHˉ的濃度都是10－7mol/l,。
如：
假如有過量的氫離子,，則溶液呈酸性。酸是能使水溶液中的氫離子游離的物質(zhì),。同樣,，如果氫離子并使OHˉ離子游離，那末溶液就是堿性的,。所以,，給出值就足以表示溶液的特性，呈酸性堿性,，為了免于用此克分子濃度負冥指數(shù)進行運算,，生物學(xué)家澤倫森（Soernsen）在1909年建議將此不便使用的數(shù)值用對數(shù)代替，并定義為“pH值”,。數(shù)學(xué)上定義pH值為氫離子濃度的常用對數(shù)負值,。即時
因此，PH值是離子濃度以10為底的對數(shù)的負數(shù)：
酸中性堿
←→
PH值
改變50的水的pH值,，從pH2到pH3需要500l漂白劑,。然而，從pH6到pH7只需要50l的漂白劑,。
測量PH值的方法很多,，主要有化學(xué)分析法、試紙法,、電位法。現(xiàn)主要介紹電位法測得PH值,。
電位分析法所用的電極被稱為原電池,。原電池是一個系統(tǒng)，它的作用是使化學(xué)反應(yīng)能量轉(zhuǎn)成為電能,。此電池的電壓被稱為電動勢（EMF）,。此電動勢（EMF）由二個半電池構(gòu)成,。其中一個半電池稱作測量電極，它的電位與特定的離子活度有關(guān)如,；另一個半電池為參比半電池,，通常稱作參比電極，它一般是測量溶液相通,，并且與測量儀表相連,。
例如，一支電極由一根插在含有銀離子的鹽溶液中的一根銀導(dǎo)線制成,，在導(dǎo)線和溶液的界面處,，由于金屬和鹽溶液二種物相中銀離子的不同活度，便形成離子的充電過程,，并形成一定的電位差,。失去電子的銀離子進溶液。當(dāng)沒有施加外電流進行反充電,，也就是說沒有電流的話,，這一過程zui終會達到一個平衡。在這種平衡狀態(tài)下存在的電壓被稱為半電池電位或電極電位,。
這種（如上所述）由金屬和含有此金屬離子的溶液組成的電極被稱為*類電極,。
此電位的測量是相對一個電位與鹽溶液的成分無關(guān)的參比電極進行的。這種具有獨立電位的參比電極也被稱為第二電極,。對于此類電極,，金屬導(dǎo)線都是覆蓋一層此種金屬的微溶性鹽（如：Ag/AgCL），并且插入含有此種金屬鹽限離子的電解質(zhì)溶液中,。此時半電池電位或電極電位的大小取決于此種陰離子的活度,。
此二種電極之間的電壓遵循能斯特（NERNST）公式：
E=E0 R·T·1naMen·F
式中：E—電位
E0—電極的標準電壓
R—氣體常數(shù)（8.31439焦耳/摩爾和℃）
T—開氏溫度（例：20℃=273 293開爾文）
F—法拉弟常數(shù)（96493庫化/當(dāng)量）
n—被測離子的化合價（銀=1，氫=1）
aMe—離子的活度
標準氫電極是所有電位測量的參比點,。標準氫電極是一根鉑絲,，用電解的方法鍍（涂覆）上氯化鉑，并且在四周充入氫氣（固定壓力為1013hpa）構(gòu)成的,。
將此電極浸入在25℃時離子含量為1mol/l溶液中,，便形成電化學(xué)中所有電位測量所參照的半電池電位或電極電位。其中氫電極做為參比電極在實踐中很難實現(xiàn),，于是使用第二類電極做為參比電極,。其中zui常用的便是銀/氯化銀電極。該電極通過溶解的AgCl對于氯離子濃度的變化起反應(yīng),。
此參比電極的電極電位通過飽和的kcl貯池（如：3mol/lkcl）來實現(xiàn)恒定,。液體或凝膠形式的電解質(zhì)溶液通過隔膜與被測溶液相連通。
利用上述的電極組合—銀電極和Ag/AgCl參比電極可以測量膠片沖洗液中的銀離子含量,。也可以將銀電極換成鉑或金電極進行氧化還原電位的測量,。例如：某種金屬離子的氧化階段,。
zui常用的PH指示電極是玻璃電極。它是一
支端部吹成泡狀的對于pH敏感的玻璃膜的
玻璃管,。管內(nèi)充填有含飽和AgCl的3mol/lkcl
緩沖溶液,，pH值為7。存在于玻璃膜二面的
反映PH值的電位差用Ag/AgCl傳導(dǎo)系統(tǒng),，
如第二電極,，導(dǎo)出。PH復(fù)合電極如圖（一）
此電位差遵循能斯特公式：E=E0 R·T·1naH3O n·FE=59.16mv/25℃perpH
式中R和F為常數(shù),，n為化合價,，每種離子都有其固定的值。對于氫離子來講,，n=1,。溫度“T”做為變量，在能斯特公式中起很大作用,。隨著溫度的上升,，電位值將隨之增大。
對于每1℃的溫度變大,，將引起電位0.2mv/perpH變化,。用pH值來表示，則每1℃第1pH變化0.0033pH值,。
這也就是說：對于20~30℃之間和7pH左右的測量來講,，不需要對溫度變化進行補償；而對于溫度＞30℃或＜20℃和pH值＞8pH或6pH的應(yīng)用場合則必須對溫度變化進行補償,。
圖1：pH值一電位一離子濃度之間的關(guān)系
01234567891011121314OH離子
14131211109876543210H離子
01234567891011121314pH
` 414.4 .59.20-59.2-414.4mv/25℃
從以上我們對PH測量的原理進行了分析而得知我們只要用一臺毫伏計即可把PH值顯示出來
PH酸度計的分類
人們根據(jù)生產(chǎn)與生活的需要,，科學(xué)地研究生產(chǎn)了許多型號的酸度計：
按測量精度上可分0.2級、0.1級,、0.01級或更高精度
按儀器體積上分有筆式（迷你型）,、便攜式、臺式還有在線連續(xù)監(jiān)控測量的在線式,。
根據(jù)使用的要求：
筆式（迷你型）與便攜式PH酸度計一般是檢測人員帶到現(xiàn)場檢測使用,。