pH计
又称作pH酸度计或者酸度计,是利用化学上的原电池的原理工作的。 原电池的两个电极间的电动势不仅与电极的自身属性有关,还与溶液里的氢离子的浓度有关。
基本原理
pH计,即酸度计,是用来测定溶液pH的一种仪器,利用溶液的电化学性质测量氢离子浓度,以确定溶液酸碱度的传感器。氢离子浓度的对数的负值称为pH值。通常pH值为0~14。25℃中性水的pH值为7,pH值小于7的溶液为酸性,pH值大于7为碱性。温度对水的电离系数有较大影响,引起pH值的中性点随温度而改变。而pH计进行pH值测量的原理就是利用电位分析法,建立离子活度与电动势之间的关系,通过测量原电池的电流进行pH值的测量。
电位分析法所用的电极被称为原电池。原电池是一个系统,它的作用是使化学反应能量转成为电能。此电池的电压被称为电动势(EMF)。此电动势(EMF)由二个半电池构成,其中一个半电池称作测量电极,它的电位与特定的离子活度有关,如H+;另一个半电池为参比半电池,通常称作参比电极,它一般是测量溶液相通,并且与测量仪表相连。
基本组成
用酸度计进行电位测量是测量pH最精密的方法。pH计由三个部件构成:
(1)一个参比电极;
(2)一个玻璃电极,其电位取决于周围溶液的pH;
(3)一个电流计,该电流计能在电阻极大的电路中测量出微小的电位差。由于采用最新的电极设计和固体电路技术,现在最好的pH可分辨出0.005pH单位。
注意事项
玻璃电极在初次使用前,必须在蒸馏水中浸泡一昼夜以上,平时也应浸泡在蒸馏水中以备随时使用。玻璃电极不要与强吸水溶剂接触太久,在强碱溶液中使用应尽快操作,用毕立即用水洗净,玻璃电极球泡膜很薄,不能与玻璃杯及硬物相碰;玻璃膜沾上油污时,应先用酒精,再用四氯化碳或乙醚,最后用酒精浸泡,再用蒸馏水洗净。如测定含蛋白质的溶液的pH时,电极表面被蛋白质污染,导致读数不可靠,也不稳定,出现误差,这时可将电极浸泡在稀HCl(0.1mol/L)中4-6分钟来矫正。电极清洗后只能用滤纸轻轻吸干,切勿用织物擦抹,这会使电极产生静电荷而导致读数错误。甘汞电极在使用时,注意电极内要充满氯化钾溶液,应无气泡,防止断路。应有少许氯化钾结晶存在,以使溶液保持饱和状态,使用时拨去电极上顶端的橡皮塞,从毛细管中流出少量的氯化钾溶液,使测定结果可靠。
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