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PH电极原理介绍

2021-04-12 17:39:11 点击数:

       使用者在测pH时,并不是直接在测氢离子(H+)的浓度,而是在测氢离子活动程度的负对数值。这就可以测出溶液内氢离子的有效浓度。

       这样,pH 7就等于10-7M(摩尔)时的氢离子活动程度。由于在水溶液中水游离入氢离子(H+)和氢氧根离子(OH-)内,因此按以下平衡反应对pH进行描述。

       大多数pH读数范围是0到14。氢离子活动程度比水大的溶液(pH<7)是酸性的;比水小的(pH>7)是碱性的。

       使用电极测pH时是通过测电位实现的。就是说,测量是以电信号为依据的。pH电极在接触溶液时,其玻璃膜上会形成一随pH变化而变化的电势,且该电势需另一个恒定的电势来进行比较。参比电极就是用来提供这一恒定电势的,它不会因溶液中pH值的浓度而变化。

       在酸性或碱性溶液内,膜外表面上的电势与氢离子活动程度的变化成线性比,计算公式如下:

此处:

E = 总的电势差(以mV测量)    E0 = 标准电势    R = 气体常量  T = 绝对温度   n = 电子数量     F = 法拉第常量   [H+] = 氢离子活度

       任何溶液的pH都受温度的影响,电极的输出电压和pH的变化成线性关系。溶液的温度决定这一线性反应的斜率。25°C时,一个pH单位对应于59.16mV,这是所有校正都要参考使用的标准电压和温度。一支pH电极由两部分组成;指示电极和参比电极。如今,在多数应用场合下这两部分都做入同一支复合电极壳体内。

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