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ORP控制器原理分类以及级别准度
浏览次数:659发布日期:2022-05-25

pH计,是用来测定溶液酸碱度值的仪器。pH计是利用原电池的原理作的,原电池的两个电间的电动势依据能斯定律,既与电的自身属性有关,还与溶液里的氢离子浓度有关。原电池的电动势和氢离子浓度之间存在对应关系,氢离子浓度的负对数即为pH值。pH计是种常见的分析仪器,广泛应用在农业、环保和业等域。土壤pH值是土壤重要的基本性质之。在pH测定过程中应考虑待测溶液温度及离子强度等因素

  原理

  什么是pH?pH是拉丁文"Pondus hydrogenii"词的缩写(Pondus=压强、压力hydrogenium=氢),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。

  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-=10·10=10mol/l(25℃)

  也就是说对于升纯水在25℃时存在10摩尔H3O离子和10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10mol/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性,呈酸性还是碱性,为了免于用此分子浓度负冥数行运算,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=-log[H]。

  因此,pH值是离子浓度以10为底的对数的负数:

  改变50m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被称为原电池。原电池是个系统,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,其中个半电池称作示电,它的电位与定的离子活度有关,如H;另个半电池为参比半电池,通常称作参比电,它般是测量溶液相通,并且与测量仪表相连。

  例如,支电由根插在含有银离子的盐溶液中的根银导线制成,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,并形成定的电位差。失去电子的银离子溶液。当没有施加外电流行反充电,也就是说没有电流的话,这过程终会达到个平衡。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被称为类电。