pH計的原理及結構組成

　　1.pH計

　　pH(酸度)計是以電位法測定溶液中H+活度的儀器。pH計所測量的值是用來表示溶液酸堿度的一種方法，它用溶液中的H+離子濃度的負對數來表示，即:pH=ーlg[H+]。

　　我們所使用的pH計,都是由電計和電極兩個部分組成。在實際測量中,電極浸入待測溶液中,將溶液中的H+離子濃度轉換成毫伏級電壓訊號,輸入電計。電計將該信號放大,并經過對數轉換為pH,然后由毫伏級顯示儀表顯示出pH。

　　pH計以玻璃電極為測量電極,甘汞電極為參比電極。氫離子濃度變化所引起的玻璃電極電勢的變化,造成了其與甘汞電極之間電勢的變化,應符合式(2-6)

　　E=E0-2.3026RT/F…………(2-6)

　　式中：

　　E一電動勢,mV；

　　E0一電極標準電動勢,mV；

　　R一摩爾氣體常數；

　　T一開氏絕對溫度；

　　F一法拉第常數。

　　由式(2-6)可以看出測量pH時溫度也是一個重要的響因素,在測量時應該注意溫度的變化,并把它考慮進去。目前pH常用的電極多為復合電極,已將玻璃電極與甘汞電極復合在一起。

　　2.pH電極

　　電極是組成pH計必不可少的部分。pH測量就是通過測量電極、參比電極組成一化學電池來完成的。

　　(1)pH測量電極又叫pH指示電極,對溶液中氫離子活度有響應,電極電位隨之變化。現代pH計幾乎都是用玻璃電極作為測量電極的。

　　(2)參比電極(惰性電極),對溶液中氫離子活度無響應。在pH測量中,它作為電位恒定的半電池與pH測量電極組成一化學電池,提供并保持固定的參比電勢。

　　(3)復合電極是將pH測量電極和參比電極組合在一起的電極。復合電極不受氧化性和還原性物質的影響,平衡速度較快,使用比較廣泛,目前pH測量使用的基本上都是此類電極。不管玻璃指示電極還是玻璃復合電極,都是薄膜電極,此膜電勢與被測溶液中的氫離子活度呈能斯特關系,體現薄膜電極的特有性能,這些性能受電極本身及使用條件的影響，并對測量結果產生作用。