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在線式酸堿度PH計的工作原理及應(yīng)用
在線酸堿度pH計（Online pH meter），是指用來測定溶液酸堿度值的儀器,。pH計是利用原電池的原理工作的，原電池的兩個電極間的電動勢依據(jù)能斯特方程,，既與電極的自身屬性有關(guān)，還與溶液里的氫離子濃度有關(guān),。原電池的電動勢和氫離子濃度之間存在對應(yīng)關(guān)系，氫離子濃度的負(fù)對數(shù)即為pH值,。
?。芩固胤匠蹋侵赣靡远棵枋瞿撤N離子在A,、B兩體系間形成的擴(kuò)散電位的方程表達(dá)式,。在電化學(xué)中，能斯特方程用來計算電極上相對于標(biāo)準(zhǔn)電勢而言的定氧化還原對的平衡電壓,。能斯特方程只有在氧化還原對中兩種物質(zhì)同時存在時才有意義,。瓦爾特·赫爾曼·能斯特，德國,，1864年6月25日-1941年11月18日）
一,、ph的概念
pH是拉丁文“Pondus hydrogenii”一詞的縮寫（Pondus=壓強(qiáng)、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,。
離子活性度，是指電解質(zhì)溶液中參與電化學(xué)反應(yīng)的離子的有效濃度,。離子活度（α）和濃度（c）之間存在定量的關(guān)系,，其表達(dá)式為：α=γc式中：α為離子的活度；γ為離子的活度系數(shù),；c為離子的濃度,。
γ通常小于1，在溶液無限稀時離子間相互作用趨于零,，此時活度系數(shù)趨于1,，活度等于溶液的實際濃度。一般在水溶液中H離子的濃度非常小,，所以H離子的活度基本和其濃度相等,。
根據(jù)能斯特方程，離子活度與電極電位成正比,，因此可對溶液建立起電極電位與活度的關(guān)系曲線,，此時測定了電位，即可確定離子活度,，實際上是通過測量電位mV,，來計算H離子的濃度的。
二,、在線ph計的工作原理
pH計主要用于測量液體中的氫離子濃度,。準(zhǔn)確地說是測量氫離子活性,，得出酸性、中性還是堿性的數(shù)值,，在自來水,、河水、飲料,、食品,、污水、醫(yī)療和化工等領(lǐng)域廣泛地使用工業(yè)用液體分析儀,。
全量程是0～14pH,，pH=7為中性，pH《7為酸性,，pH值接近0為強(qiáng)酸性,。pH》7為堿性，pH值接近14為強(qiáng)堿性,。
在線pH計將待測液體氫離子活性作為兩根電極之間產(chǎn)生的電位差,，通過變送器得到傳輸信號。
成為基準(zhǔn)的電極被稱為玻璃電極,，從外觀來看與玻璃試管相似,。但是前端為特殊玻璃制成的數(shù)十μmm的薄膜玻璃，內(nèi)置有內(nèi)部緩沖液和內(nèi)部電極,。內(nèi)部電極與待測液體之間有玻璃薄膜,，基本上是絕緣狀態(tài)。
另一端的電極稱為比較電極（或參比電極）,，結(jié)構(gòu)與玻璃電極類似,，但前端有液接界，內(nèi)部液體與待測液體通過縫隙接觸,。液接界形態(tài)多樣,，包括玻璃纖維形、小孔形,、陶瓷形,、套管形等，根據(jù)具體的用途進(jìn)行選擇,。
檢測部分的阻抗由于隔著玻璃膜,，阻抗大于10MΩ，所以變送部分需要更高的阻抗,，必須達(dá)到1GΩ以上,，放大器與電極之間也使用絕緣性高的導(dǎo)線和端子。
測量液的氫離子活性，會使玻璃電極的薄膜玻璃兩側(cè)之間產(chǎn)生電位差,。玻璃電極的薄膜玻璃內(nèi)側(cè)電位經(jīng)過內(nèi)部緩沖液,，通過內(nèi)電極導(dǎo)出；而接液的外側(cè)電位經(jīng)過待測液體-參比電極液接界-內(nèi)部液體,，通過參比電極的內(nèi)部電極導(dǎo)出。
兩電極的內(nèi)部電極與內(nèi)部液體之間產(chǎn)生的電位,，大體相互抵消,，所以能測量薄膜玻璃兩側(cè)的電位。