PH计原理级别准度

原理

“pH"中的“p"来自德语Potenz，意思是浓度，H（hydrogenion）代表氢离子，用来量度物质中氢离子的活性。这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。

2H₂O≒H₃O⁺ + OH⁻，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⁺ + OH⁻

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平衡常数加以表示：

K=H3O+×OH-————H2O

由于水只有少量被离解，因此水的质量摩尔浓度实际为常数，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幂数行运算，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=-lg[H+]。

级别准度

酸度计的级别和仪器的准确度是不同的两个概念，仪器级别与其准确度并不*致。酸度计的级别是按其示器(简称电计)的分度值(分辨率或小显示值)表示的，例如：分度为0.1pH的仪器称为0.1级仪器;小显示值为0.001pH的仪器称为0.001级仪器，等等。而仪器的准确度是电计与电配套测试标准溶液的综合误差，它不仅与电计有关，而且与玻璃电和参比电更有关。从实际使用要求出发，电计的分度值为0.1～0.001pH，如果有要的话，依当前的科水平，*可以制作出更密的电计。但是，由于结构和制等方面的原因，常用电的性能还不能达到*理想的程度。

玻璃电的重复性误差和参比电的溶液接界电势稳定性都不优于0.01pH。因此，电计的分辨率再，仪器测试准确度都难优于0.01pH。但是，选择分辨率的仪器可以大限度地克服或消除电计对测试误差的影响。由于要使电计达到满意的度已不成问题，所以都在仪器的智能化，人性化，可靠性，操作简便以及性价比等方面不断新和提。酸度计的级别与其测试准确度的关系在酸度计家计量检定规程(JJG119-84)中规定如下：

pH酸度计仪器的级别0.2级、0.1级、0.01级、0.001级

分度值或小显示值(pH)0.2、0.1、0.01、0.001

电计示值误差(pH)±0.1、、±0.01、±0.01、±0.002

配套测试示值总误差(pH)±0.2、±0.1、±0.02、±0.01