在線ph酸度計(jì)是用來測(cè)定溶液pH的一種儀器,利用溶液的電化學(xué)性質(zhì)測(cè)量氫離子濃度,以確定溶液酸堿度的傳感器。氫離子濃度的對(duì)數(shù)的負(fù)值稱為pH值。通常pH值為0~14。25℃中性水的pH值為7,pH值小于7的溶液為酸性,pH值大于7為堿性。溫度對(duì)水的電離系數(shù)有較大影響,引起pH值的中性點(diǎn)隨溫度而改變。而pH計(jì)進(jìn)行pH值測(cè)量的原理就是利用電位分析法,建立離子活度與電動(dòng)勢(shì)之間的關(guān)系,通過測(cè)量原電池的電流進(jìn)行pH值的測(cè)量。
電位分析法所用的電極被稱為原電池。原電池是一個(gè)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(dòng)勢(shì)(EMF)。此電動(dòng)勢(shì)(EMF)由二個(gè)半電池構(gòu)成,其中一個(gè)半電池稱作測(cè)量電極,它的電位與特定的離子活度有關(guān),如H+;另一個(gè)半電池為參比半電池,通常稱作參比電極,它一般是測(cè)量溶液相通,并且與測(cè)量?jī)x表相連。
在線ph酸度計(jì)的基本組成:
用在線ph酸度計(jì)進(jìn)行電位測(cè)量是測(cè)量pHzui精密的方法,它由三個(gè)部件構(gòu)成:
(1)一個(gè)參比電極;
(2)一個(gè)玻璃電極,其電位取決于周圍溶液的pH;
(3)一個(gè)電流計(jì),該電流計(jì)能在電阻極大的電路中測(cè)量出微小的電位差。由于采用的電極設(shè)計(jì)和固體電路技術(shù),現(xiàn)在的pH可分辨出0.005pH單位。
參比電極的基本功能是維持一個(gè)恒定的電位,作為測(cè)量各種偏離電位的對(duì)照。銀-氧化銀電極是目前pH中zui常用的參比電極。玻璃電極的功能是建立一個(gè)對(duì)所測(cè)量溶液的氫離子活度發(fā)生變化作出反應(yīng)的電位差。把對(duì)pH敏感的電極和參比電極放在同一溶液中,就組成一個(gè)原電池,該電池的電位是玻璃電極和參比電極電位的代數(shù)和。E電池=E參比+E玻璃,如果溫度恒定,這個(gè)電池的電位隨待測(cè)溶液的pH變化而變化,而測(cè)量酸度計(jì)中的電池產(chǎn)生的電位是困難的,因其電動(dòng)勢(shì)非常小,且電路的阻抗又非常大(1-100MΩ);因此,必須把信號(hào)放大,使其足以推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)毫伏表或毫安表。電流計(jì)的功能就是將原電池的電位放大若干倍,放大了的信號(hào)通過電表顯示出,電表指針偏轉(zhuǎn)的程度表示其推動(dòng)的信號(hào)的強(qiáng)度,為了使用上的需要,pH電流表的表盤刻有相應(yīng)的pH數(shù)值;而數(shù)字式pH計(jì)則直接以數(shù)字顯出pH值。