1pH值測量的基本原理工業在線PH計的應用和原理

　　用于確定化學反應過程的*熟悉*古老的零電流測量方法恐怕就是pH測量。一般來講，pH測量就是用來確定某種溶液的酸堿度。即使化學純水也有微量被離解，其電離方程式為：H2O H2O=H3O一 OH一(1)由于水只有極少量被離解，離子的克分子濃度一般為負冪指數為了免于用克分子濃度負冪指數進行運算，生物學家澤倫森(Soernsen)在1909年建議將此不便使用的數值用對數代替，并定義為“pH值”。數學上定義pH值為氫離子濃度的常用對數的負值。即：pH=一log[H ](2)由于離子積對溫度的依賴性很強，對于過程控制的pH值，必須同時知道溶液的溫度特性，只有在被測介質處于相同溫度的情況下才能對其pH值進行比較。為了得到**和可重現的pH值，就要使用電位分析法來進行pH值測量。電位分析法所用的電極被稱為原電池。此電池的電壓被稱為電動勢(EMF)。此電動勢(EMF)由2個半電池構成。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;另一個半電池為參比半電池，通常稱作參比電極，它一般是與測量溶液相通，并且與測量儀表相連。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，并且在四周充人氫氣構成的。*熟悉也是*常用的pH指示電極是玻璃電極。它是一支端部吹制上對于pH敏感的玻璃膜的玻璃管。管內充填有含飽和AgCI的KCI緩沖溶液，其pH值為7。存在于玻璃膜二面的反映pH值的電位差，此電位差遵循能斯特公式：E=Eo .1n[H3oq(3)n。』式中：E一電位;E電極的標準電壓;R—氣體常數;T一開氏**溫度;F一法拉第常數;N一被測離子的化合價;[HO ]一HO離子的活度。由上式可見，電位E與HO離子活度、溫度存在一定的關系，在一定溫度下，測量電位E即可算出ln[HO](轉換為一log[HO ]即得pH)，這就是pH檢測的基本原理。在能斯特公式中，溫度“’作為變量起很大作用。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/pH變化。用pH值來表示，則每I~C每lpH變化0.0033pH值。這也就是說：對于20～30~C和7pH左右的測量來講，不需要對溫度變化進行補償;而對于溫度大于30~C或小于20℃和pH值大于8或小于6的應用場合則必須對溫度變化進行補償。