恒(heng)奧(ao)德(de)儀(yi)器熱(re)賣pH計(ji)原理(li)分類

pH計(ji)，是(shi)用來測定(ding)溶(rong)液酸(suan)堿(jian)度值(zhi)的(de)儀(yi)器。pH計(ji)是(shi)利(li)用原電(dian)池的(de)原理(li)作的(de)，原電(dian)池的(de)兩(liang)個(ge)電(dian)間的(de)電(dian)動勢(shi)依(yi)據(ju)能(neng)斯定(ding)律，既與(yu)電(dian)的(de)自身(shen)屬性(xing)有關(guan)，還(hai)與(yu)溶(rong)液裏的(de)氫(qing)離子濃(nong)度有關(guan)。原電(dian)池的(de)電(dian)動勢(shi)和(he)氫(qing)離子濃(nong)度之間存(cun)在(zai)對應關(guan)系(xi)，氫(qing)離子濃(nong)度的(de)負(fu)對數(shu)即為(wei)pH值(zhi)。pH計(ji)是(shi)種常(chang)見的(de)分析儀(yi)器，廣(guang)泛應用在農(nong)業(ye)、環保(bao)和(he)業等域(yu)。土壤(rang)pH值是(shi)土壤(rang)重要(yao)的(de)基本性(xing)質之。在pH測定(ding)過程(cheng)中(zhong)應考(kao)慮(lv)待測溶(rong)液溫度及(ji)離(li)子強度等因(yin)素。

原理(li)
什麽(me)是pH?pH是拉丁(ding)文"Pondus hydrogenii"詞(ci)的(de)縮寫(xie)(Pondus=壓(ya)強、壓力(li)hydrogenium=氫(qing))，用來量(liang)度物(wu)質(zhi)中(zhong)氫(qing)離子的(de)活性(xing)。這活(huo)性直(zhi)接(jie)關(guan)系(xi)到(dao)水溶(rong)液的(de)酸(suan)性(xing)、中(zhong)性和(he)堿性(xing)。水在(zai)化學(xue)上(shang)是中(zhong)性的(de)，但(dan)不(bu)是(shi)沒(mei)有離子，即使(shi)化學(xue)純(chun)水也(ye)有微量(liang)被離解(jie):嚴(yan)格地講，在(zai)與(yu)水分子水合(he)作用以前(qian)，氫(qing)核不是(shi)以自由(you)態(tai)存(cun)在(zai)。

H2O+ H2O=H3O+ OHˉ，由(you)於水合(he)氫(qing)離子(H3O)的(de)濃度是(shi)與(yu)氫(qing)離子(H)濃(nong)度等同看(kan)待(dai)，上(shang)式可(ke)以(yi)簡化成(cheng)下(xia)述(shu)常(chang)用的(de)形式:

H2O=H+ OHˉ

此(ci)處正(zheng)的(de)氫(qing)離子，人們(men)在(zai)化學(xue)中(zhong)表示為"H離(li)子"或(huo)"氫(qing)核"。水合(he)氫(qing)核表示為"水合(he)氫(qing)離子"。負(fu)的(de)氫(qing)氧根離子稱為"氫(qing)氧化物(wu)離(li)子"。

利(li)用質量(liang)作用定(ding)律，對於純(chun)水的(de)離解(jie)可(ke)以找到(dao)平(ping)衡(heng)常(chang)數(shu)加以(yi)表示:

K=H3O×OH----H2O

由(you)於水只有少量(liang)被離解(jie)，因(yin)此水的(de)質量(liang)摩(mo)爾(er)濃(nong)度實(shi)際為常(chang)數(shu)，並(bing)且有平(ping)衡(heng)常(chang)數(shu)K可求(qiu)出(chu)水的(de)離子積(ji)KW。

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

也(ye)就是(shi)說對於升(sheng)純(chun)水在(zai)25℃時存(cun)在(zai)10摩(mo)爾(er)H3O離(li)子和(he)10摩爾(er)OHˉ離(li)子。

在(zai)中(zhong)性溶(rong)液中(zhong)，氫(qing)離子H和(he)氫(qing)氧根離子OHˉ的(de)濃度都(dou)是(shi)10mol/l。如:

假(jia)如有過量(liang)的(de)氫(qing)離子H，則(ze)溶(rong)液呈(cheng)酸(suan)性(xing)。酸(suan)是(shi)能(neng)使(shi)水溶(rong)液中(zhong)的(de)氫(qing)離子H遊(you)離(li)的(de)物質(zhi)。同樣(yang)，如果(guo)使OHˉ離(li)子遊(you)離(li)，那麽(me)溶(rong)液就是(shi)堿(jian)性的(de)。所以，給(gei)出(chu)H值(zhi)就足(zu)以(yi)表示溶(rong)液的(de)性，呈(cheng)酸(suan)性(xing)還(hai)是堿(jian)性，為了(le)免(mian)於用此分子濃(nong)度負(fu)冪數(shu)行運(yun)算，生(sheng)物(wu)學(xue)家(jia)澤(ze)倫(lun)森(sen)(Soernsen)在(zai)1909年(nian)建議(yi)將(jiang)此(ci)不便(bian)使(shi)用的(de)數(shu)值用對數(shu)代替(ti)，並(bing)定(ding)義(yi)為(wei)"pH值"。數(shu)學上(shang)定(ding)義(yi)pH值(zhi)為氫(qing)離子濃(nong)度的(de)常(chang)用對數(shu)負(fu)值。即pH=-log[H]。

因(yin)此，pH值(zhi)是離(li)子濃(nong)度以(yi)10為(wei)底的(de)對數(shu)的(de)負(fu)數(shu):

改變(bian)50m的(de)水的(de)pH值，從pH2到(dao)pH3需(xu)要500L漂(piao)白(bai)劑(ji)。然而(er)，從pH6到(dao)pH7只需(xu)要50L的(de)漂白(bai)劑(ji)。

測量(liang)pH值(zhi)的(de)方法(fa)很(hen)多，主要(yao)有化學(xue)分析法(fa)、試紙法(fa)、電(dian)位法(fa)。現(xian)主要(yao)介(jie)紹(shao)電(dian)位法(fa)測得(de)pH值。

電(dian)位分析法(fa)所用的(de)電(dian)被稱為原電(dian)池。原電(dian)池是(shi)個(ge)系(xi)統，它(ta)的(de)作用是使(shi)化學(xue)反(fan)應能(neng)量(liang)轉成(cheng)為(wei)電(dian)能(neng)。此(ci)電(dian)池的(de)電(dian)壓被稱為電(dian)動勢(shi)(EMF)。此(ci)電(dian)動勢(shi)(EMF)由(you)二(er)個(ge)半(ban)電(dian)池構(gou)成(cheng)，其中(zhong)個半(ban)電(dian)池稱作示電(dian)，它的(de)電(dian)位與(yu)定(ding)的(de)離子活(huo)度有關(guan)，如(ru)H;另個半電(dian)池為(wei)參(can)比半(ban)電(dian)池，通常(chang)稱作參比電(dian)，它般(ban)是(shi)測量(liang)溶(rong)液相(xiang)通，並(bing)且與(yu)測量(liang)儀(yi)表相(xiang)連(lian)。

例(li)如，支(zhi)電(dian)由(you)根插(cha)在(zai)含(han)有銀(yin)離子的(de)鹽溶(rong)液中(zhong)的(de)根銀(yin)導線(xian)制成(cheng)，在(zai)導(dao)線(xian)和(he)溶(rong)液的(de)界(jie)面處，由(you)於金(jin)屬和(he)鹽溶(rong)液二(er)種物相(xiang)中(zhong)銀(yin)離子的(de)不同(tong)活度，形(xing)成(cheng)離(li)子的(de)充電(dian)過程(cheng)，並(bing)形(xing)成(cheng)定(ding)的(de)電(dian)位差(cha)。失(shi)去(qu)電(dian)子的(de)銀(yin)離子溶(rong)液。當沒(mei)有施(shi)加外電(dian)反充(chong)電(dian)，也就是(shi)說沒(mei)有電(dian)的(de)話，這過程(cheng)終會(hui)達到(dao)個(ge)平(ping)衡(heng)。在(zai)這(zhe)種平(ping)衡(heng)狀(zhuang)態(tai)下(xia)存(cun)在(zai)的(de)電(dian)壓被稱為半(ban)電(dian)池電(dian)位或(huo)電(dian)電(dian)位。這(zhe)種(如上(shang)所述(shu))由(you)金(jin)屬和(he)含有此金(jin)屬離(li)子的(de)溶(rong)液組成(cheng)的(de)電(dian)被稱為類電(dian)。

此電(dian)位的(de)測量(liang)是(shi)相(xiang)對個電(dian)位與(yu)鹽(yan)溶(rong)液的(de)成(cheng)分無(wu)關(guan)的(de)參比電(dian)行的(de)。這種具(ju)有立電(dian)位的(de)參比電(dian)也被稱為二(er)電(dian)。對於此(ci)類電(dian)，金(jin)屬導(dao)線(xian)都(dou)是覆(fu)蓋(gai)層此(ci)種金(jin)屬的(de)微溶(rong)性鹽(yan)(如(ru):Ag/Agcl)，並(bing)且插(cha)入(ru)含(han)有此種金(jin)屬鹽(yan)陰離子的(de)電(dian)解(jie)質(zhi)溶(rong)液中(zhong)。此時半電(dian)池電(dian)位或(huo)電(dian)電(dian)位的(de)大小(xiao)取決(jue)於此(ci)種陰離子的(de)活度。

分類
人們(men)根據(ju)與(yu)生(sheng)活(huo)的(de)需(xu)要，地(di)研(yan)究了許(xu)多型號(hao)的(de)酸(suan)度計(ji):

按測量(liang)度

可(ke)分0.2、0.1、0.01或(huo)更(geng)度。

按儀(yi)器體(ti)積(ji)

分為(wei)筆(bi)式(迷(mi)妳(ni)型)、便(bian)攜(xie)式、臺(tai)式還(hai)有在線(xian)連(lian)續監(jian)控(kong)測量(liang)的(de)在線(xian)式。

根據(ju)使(shi)用的(de)要求(qiu)

筆(bi)式(迷(mi)妳(ni)型)與(yu)便(bian)攜(xie)式pH酸(suan)堿(jian)度計(ji)般(ban)是(shi)檢測人員(yuan)帶(dai)到(dao)現(xian)場(chang)檢測使(shi)用。

選擇(ze)pH酸(suan)堿(jian)度計(ji)的(de)度別是(shi)根據(ju)用戶(hu)測量(liang)所需(xu)的(de)度決(jue)定(ding)，而(er)後根據(ju)用戶(hu)方(fang)便(bian)使(shi)用而(er)選擇(ze)各(ge)式形(xing)狀(zhuang)的(de)pH計(ji)。

◆按便(bian)攜(xie)性(xing)分的(de)，分為(wei):便(bian)攜(xie)式pH計(ji)，臺(tai)式pH計(ji)和(he)筆式pH計(ji)。

◆按用途分為(wei):實(shi)驗(yan)室(shi)用pH計(ji)，業(ye)在(zai)線(xian)pH計(ji)等。

◆按程度分為(wei)經(jing)濟(ji)型pH計(ji)，智(zhi)能(neng)型pH計(ji)，型pH計(ji)或(huo)分為(wei)針(zhen)式pH計(ji)，數(shu)顯式pH計(ji)。

◆筆(bi)式pH計(ji)，般(ban)制成(cheng)單(dan)量(liang)程(cheng)，測量(liang)範(fan)圍(wei)狹窄(zhai)，為用簡便(bian)儀(yi)器。

便(bian)攜(xie)式和(he)臺式pH計(ji)測量(liang)範(fan)圍(wei)較(jiao)廣(guang)，常(chang)用儀(yi)器，不同點(dian)是便(bian)攜(xie)式采(cai)用直(zhi)供電(dian)，可攜(xie)帶(dai)到(dao)現(xian)場(chang)。實(shi)驗(yan)室(shi)pH計(ji)測量(liang)範(fan)圍(wei)廣(guang)、能(neng)多、測量(liang)度。