酸度计（ph计）的原理

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pH值的测量方法主要有两种:比色法和电测法。测量范围0～14pH。比色法是通过pH试纸颜色的变化测量溶液的pH值，是采用有些指示剂在不同的酸碱度下能呈现能变化或变化为不同颜色这一种特性来测量溶液酸碱度的一种方法。此方法方便、快捷，但比色法受因溶液本身颜色或含蛋白质等干扰而限制采用，这种方法只适用于分辨力大于0.5pH值的测量，而对于分辨力小于0.5pH的测量，我们均采用电计测法即用酸度计进行。我这单主要介绍这种测量方法。酸度计(以下简称pH计)是根据pH实用定义采用氢离了选择性电极测量水溶液pH值的一种广泛使用的化学分析仪器，是用其电势法测量pH。其原理是:当一个氢离了可逆的指示电极和一个参比电极同时浸入在某一溶液中组成原电池(参比电极电位原则是不变的，并应己知)，在一定的温度下产生一个电动势，这个电动势与溶液的氢离了活度有关，而与其他离了的存在关系很小(如图1所示)。25℃下液相中氢离了活度为lmol/kg，气相氢气压为1.01325×(1个大气压)，这时的氢电极称为标准氢电极，它的电极电势为零。任何电极的电势都可以依据这个标准氢电极来度量。将待测电极与标准氢电极连接，温度控制在25℃,所测的电池电动势称为标准电极电势。因此，待测溶液pH的变化可以直接表示为它所构成的电池电动势的变化:式中:R为摩尔气体常数(8.3143J/molk);F为法拉第常数(96487.0c/mol);T为绝温度(273.15℃+t)Eo为标准电极电位。由上式可知，测得电池电动势后，可以计算出溶液的pH值。pH值的数值跟产生的电动势电压(一般在±500mV以内)有很大的关系。目前广泛使用的pH计就是根据这一原理而设计的。
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