您好,欢迎来到搜了网   [请登录] [免费注册] 一网通 会员中心 搜了服务 行业市场 网站导航
您现在的位置:上海博取仪器有限公司 > 新闻资讯 > 在线ph计原理(PH检测仪的PH计的工作

新闻资讯

在线ph计原理(PH检测仪的PH计的工作原理)

2023-09-27 上午 10时12分51秒 星期三

ph计的原理

PH计测量原理:

根据测量电极与参比电极组成的工作电极电池在溶液中测得的电位差,并利用待测溶液的PH值与工作电池的电势大小之间的线性关系,再通过电流计转换成PH单位数值来实现测定。

PH计,是一种常用的仪器设备,主要用来精密测量液体介质的酸碱度值,配上相应的离子选择电极也可以测量离子电极电位MV值,PH计被广泛应用于环保、污水处理、科研、制药、发酵、化工、养殖、自来水等领域。该仪器也是食品厂、饮用水厂办QS、HACCP认证中的必备检验设备。

PH计原理是什么?

PH计也称为酸度计,一般用来测量溶液中氢离子的活度。

基本原理:

离子活度是指电解质溶液中参与电化学反应的离子的有效浓度。离子活度(α)和浓度(c)之间存在定量的关系,其表达式为:α=γc式中:α为离子的活度;γ为离子的活度系数;c为离子的浓度。γ通常小于1,在溶液无限稀时离子间相互作用趋于零,此时活度系数趋于1,活度等于溶液的实际浓度。一般在水溶液中H离子的浓度非常小,所以H离子的活度基本和其浓度相等。根据能斯特方程,离子活度与电极电位成正比,因此可对溶液建立起电极电位与活度的关系曲线,此时测定了电位,即可确定离子活度,所以实际上我们是通过测量电位来计算H离子的浓度的。

PH计的原理

什么是pH?pH是拉丁文“Pons hydrogenii”一词的缩写(Pons=压强、压力hydrogenium=氢),用来量度物质中氢离子的活性。这一活性直接关系到水溶液的酸性、中性和碱性。水在化学上是中性的,但不是没有离子,即使化学纯水也有微量被离解:严格地讲,在与水分子水合作用以前,氢核不是以自由态存在。

H2O+ H2O=H3O+ + OHˉ,由于水合氢离子(H3O+)的浓度是与氢离子(H+)浓度等同看待,上式可以简化成下述常用的形式:

H2O=H+ + OHˉ

此处正的氢离子,人们在化学中表示为“H+离子”或“氢核”。水合氢核表示为“水合氢离子”。负的氢氧根离子称为“氢氧化物离子”。

利用质量作用定律,对于纯水的离解可以找到一平衡常数加以表示:

K=H3O+×OH-————H2O

由于水只有极少量被离解,因此水的质量摩尔浓度实际为一常数,并且有平衡常数K可求出水的离子积KW。

KW=K×H2O KW= H3O+·OH-=10-7·10-7=10-14mol/l(25℃)

也就是说对于一升纯水在25℃时存在10-7摩尔H3O+离子和10-7摩尔OHˉ离子。

在中性溶液中,氢离子H+和氢氧根离子OHˉ的浓度都是10-7mol/l。如:

假如有过量的氢离子H+,则溶液呈酸性。酸是能使水溶液中的氢离子H+游离的物质。同样,如果使OHˉ离子游离,那么溶液就是碱性的。所以,给出H+值就足以表示溶液的特性,呈酸性还是碱性,为了免于用此分子浓度负冥指数进行运算,生物学家泽伦森(Soernsen)在1909年建议将此不便使用的数值用对数代替,并定义为“pH值”。数学上定义pH值为氢离子浓度的常用对数负值。即pH=-log[H+]。

因此,pH值是离子浓度以10为底的对数的负数:

改变50m3的水的pH值,从pH2到pH3需要500L漂白剂。然而,从pH6到pH7只需要50L的漂白剂。

测量pH值的方法很多,主要有化学分析法、试纸法、电位法。现主要介绍电位法测得pH值。

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指示电极,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。

例如,一支电极由一根插在含有银离子的盐溶液中的一根银导线制成,在导线和溶液的界面处,由于金属和盐溶液二种物相中银离子的不同活度,形成离子的充电过程,并形成一定的电位差。失去电子的银离子进溶液。当没有施加外电流进行反充电,也就是说没有电流的话,这一过程最终会达到一个平衡。在这种平衡状态下存在的电压被称为半电池电位或电极电位。这种(如上所述)由金属和含有此金属离子的溶液组成的电极被称为类电极。

此电位的测量是相对一个电位与盐溶液的成分无关的参比电极进行的。这种具有独立电位的参比电极也被称为第二电极。对于此类电极,金属导线都是覆盖一层此种金属的微溶性盐(如:Ag/Agcl),并且插入含有此种金属盐阴离子的电解质溶液中。此时半电池电位或电极电位的大小取决于此种阴离子的活度。

此二种电极之间的电压遵循能斯特(NERNST)公式:

式中:E—电位

E0—电极的标准电压

R—气体常数(8.31439焦耳/摩尔和℃)

T—开氏温度(例:20℃相当于(273.15+20)293.15开尔文)

F—法拉弟常数(96493库化/当量)

n—被测离子的化合价(银=1,氢=1)

ln(aMe)—离子活度aMe的对数

标准氢电极是所有电位测量的参比点。标准氢电极是一根铂丝,用电解的方法镀(涂覆)上氯化铂,并且在四周充入(固定压力为1013hpa)构成的。

将此电极浸入在25℃时H3O+离子含量为1mol/l溶液中便形成电化学中所有电位测量所参照的半电池电位或电极电位。其中氢电极作为参比电极在实践中很难实现,于是使用第二类电极做为参比电极。其中最常用的便是银/氯化银电极。该电极通过溶解的AgCl对于氯离子浓度的变化起反应。

此参比电极的电极电位通过饱和的kcl贮池(如:3mol/l kcl)来实现恒定。液体或凝胶形式的电解质溶液通过隔膜与被测溶液相连通。

利用上述的电极组合—银电极和Ag/AgCl参比电极可以测量胶片冲洗液中的银离子含量。也可以将银电极换成铂或金电极进行氧化还原电位的测量。例如:某种金属离子的氧化阶段。

最常用的pH指示电极是玻璃电极。它是一支端部吹成泡状的对于pH敏感的玻璃膜的玻璃。管内充填有含饱和AgCl的3mol/l kcl缓冲溶液,pH值为7。存在于玻璃膜二面的反映pH值的电位差用Ag/AgCl传导系统,

如第二电极,导出。pH复合电极和pH固态电极,

此电位差遵循能斯特公式:

将E0、R、T(298.15K即25℃)等数值代入上式既得:

E=59.16mv/25℃ per pH (式中已将ln(H3O+)转化为pH)

式中R和F为常数,n为化合价,每种离子都有其固定的值。对于氢离子来讲n=1。温度“T”做为变量,在能斯特公式中起很大作用。随着温度的上升,电位值将随之增大。

对于每1℃的温度变大,将引起电位0.2mv/per pH变化。用pH值来表示则每1℃第1pH变化0.0033pH值。

这也就是说:对于20~30℃之间和7pH左右的测量不需要对温度变化进行补偿;而对于温度>30℃或<20℃和pH值>8pH或6pH的应用场合则必须对温度变化进行补偿。

工业PH计,是一种常用的工业仪器设备,主要用来精密测量液体介质的酸碱度值。以及安装、清洗、抗干扰等等问题的考虑

PH检测仪的PH计的工作原理

PH计是以电位测定法来测量溶液PH值的,因此PH计的工作方式,除了能测量溶液的PH值以外,,还可以测量电池的电动势。PH在拉丁文中,是Pons hydrogenii的缩写,是物质中氢离子的活度,PH值则是氢离子浓度的对数的负数。PH计的主要测量部件是玻璃电极和参比电极,玻璃电极对PH敏感,而参比电极的电位稳定。将PH计的这两个电极一起放入同一溶液中,就构成了一个原电池,而这个原电池的电位,就是这玻璃电极和参比电极电位的代数和。

PH计的参比电极电位稳定,那么在温度保持稳定的情况下,溶液和电极所组成的原电池的电位变化,只和玻璃电极的电位有关,而玻璃电极的电位取决于待测溶液的PH值,因此通过对电位的变化测量,就可以得出PH溶液的PH值。

pH计是根据什么原理做的

ph计在内部利用的是电化学的原理,将所侧溶液和一个电极组成一个电池,测电池的电动势然后换算为所侧溶液的氢离子浓度,再折算成PH值

酸度计的工作原理是什么?

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。由于采用的电极设计和固体电路技术,现在的pH可分辨出0.005pH单位万用表·钳形表·钳形功率表·频率计·电源·示波器。

参比电极的基本功能是维持一个恒定的电位,作为测量各种偏离电位的对照。银-电极是目前pH中最常用的参比电极。玻璃电极的功能是建立一个对所测量溶液的氢离子活度发生变化作出反应的电位差。把对pH敏感的电极和参比电极放在同一溶液中,就组成一个原电池,该电池的电位是玻璃电极和参比电极电位的代数和。E电池=E参比

+E玻璃,如果温度恒定,这个电池的电位随待测溶液的pH变化而变化,而测量酸度计中的电池产生的电位是困难的,因其电动势非常小,且电路的阻抗又非常大(1-100MΩ

);因此,必须把信号放大,使其足以推动标准毫伏表或毫安表。电流计的功能就是将原电池的电位放大若干倍,放大了的信号通过电表显示出,电表指针偏转的程度表示其推动的信号的强度,为了使用上的需要,pH电流表的表盘刻有相应的pH数值;而数字式pH计则直接以数字显出pH值。

测定酸度的原理

测定酸度的原理是酸度计是用电势法。

酸度计,又名PH计,是一种根据pH实用定义采用氢离了选择性电极测量水溶液pH值的广泛使用的化学分析仪器,是用其电势法测量pH。主要用来精密测量液体介质的酸碱度值,配上相应的离子选择电极也可以测量离子电极电位MV值,广泛应用于工业,农业,科研,环保等领域。该仪器也是食品厂、饮用水厂办QS、HACCP认证中的必备检验设备。

酸度计的原理是:当一个氢离子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,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子活度有关,而与其他离子的存在关系很小,这时的氢电极称为标准氢电极,它的电极电势为零。

酸度计的工作原理:

1、PH计也称为酸度计,是测定溶液PH值的常用仪器,也可以拥有测定电池内的电动势。

2、搅拌器作用电位滴定及其氧化还原电对电极电势测量,测酸度的时候用pH档,测电动势的时候用毫伏档。

3、PH计用参比电极和玻璃电极组组成电池,测定电池电动势的大小,由仪器直接指示出溶液的PH值。

4、pH值的变化对生物的繁殖和生存有很大影响,同时还严重影响活性污泥生化作用,即影响处理效果。

5、pH值经常用电位法测量,用一个恒定电位的参比电极和测量电极组成一个原电池,原电池电动势的大小取决于氢离子的浓度,也取决于溶液的酸碱度,它是由能导电、能渗透氢离子的特殊玻璃制成,具有测量精度高、抗干扰性好等特点。

6、当玻璃探头和氢离子接触时,就产生电位。电位是通过悬吊在氯化银溶液中的银丝对照参比电极测到的。pH值不同,对应产生的电位也不一样。

7、pH电极上的玻璃随着时间推移会逐渐老化,梯度恶化,花费较长时间才能达到稳定电位。

8、一般电极的使用寿命,pH计具有高精度、高可靠性、安装及维护方便等优点,同时对污染也是比较敏感。

本文链接:http://boquyiqi.51sole.com/companynewsdetail_256466924.htm

相关资讯

相关产品

友情链接

产品系列

在线给我留言

热销产品

资讯推荐

大家都在看