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　　恒奧德儀器解析pH計原理分類
 

　　原理
 

　　什么是pH?pH是拉丁文"Pondus hydrogenii"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(yán)格地講，在與水分子水合作用以前，氫核不是以自由態(tài)存在。
 

　　H2O+ H2O=H3O+ OHˉ，由于水合氫離子(H3O)的濃度是與氫離子(H)濃度等同看待，上式可以簡化成下述常用的形式:
 

　　H2O=H+ OHˉ
 

　　此處正的氫離子，人們在化學(xué)中表示為"H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:
 

　　K=H3O×OH----H2O
 

　　由于水只有極少量被離解，因此水的質(zhì)量摩爾濃度實際為一常數(shù)，并且有平衡常數(shù)K可求出水的離子積KW。
 

　　KW=K×H2O KW= H3O·OH-=10·10=10mol/l(25℃)
 

　　也就是說對于一升純水在25℃時存在10摩爾H3O離子和10摩爾OHˉ離子。
 

　　在中性溶液中，氫離子H和氫氧根離子OHˉ的濃度都是10mol/l。如:
 

　　假如有過量的氫離子H，則溶液呈酸性。酸是能使水溶液中的氫離子H游離的物質(zhì)。同樣，如果使OHˉ離子游離，那么溶液就是堿性的。所以，給出H值就足以表示溶液的特性，呈酸性還是堿性，為了免于用此分子濃度負冪指數(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pH=-log[H]。
 

　　因此，pH值是離子濃度以10為底的對數(shù)的負數(shù):
 

　　改變50m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指示電極，它的電位與特定的離子活度有關(guān)，如H;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，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。
 

　　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陰離子的電解質(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。
 

　　分類
 

　　人們根據(jù)與生活的需要，科學(xué)地研究了許多型號的酸度計:
 

　　按測量精度
 

　　可分0.2級、0.1級、0.01級或更高精度。
 

　　按儀器體積
 

　　分為筆式(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酸堿度計一般是檢測人員帶到現(xiàn)場檢測使用。
 

　　選擇pH酸堿度計的精度級別是根據(jù)用戶測量所需的精度決定，而后根據(jù)用戶方便使用而選擇各式形狀的pH計。
 

　　◆按便攜性分的，分為:便攜式pH計，臺式pH計和筆式pH計。
 

　　◆按用途分為:實驗室用pH計，工業(yè)在線pH計等。
 

　　◆按程度分為經(jīng)濟型pH計，智能型pH計，型pH計或分為指針式pH計，數(shù)顯式pH計。
 

　　◆筆式pH計，一般制成單一量程，測量范圍狹窄，為簡便儀器。
 

　　便攜式和臺式pH計測量范圍較廣，常用儀器，不同點是便攜式采用直流供電，可攜帶到現(xiàn)場。實驗室pH計測量范圍廣、功能多、測量精度高。
 

　　工業(yè)用pH計的特點是要求穩(wěn)定性好、工作可靠，有一定的測量精度、環(huán)境適應(yīng)能力強、抗干擾能力強，具有模擬里量輸出、數(shù)字通訊、上下限報警和控制功能等。