PH計

(PH計原理與測量方法)

　　在中性溶液中，氫離子H 和氫氧根離子OHˉ的濃度都是10-7mol/l。

　　假如有過量的氫離子H ，則溶液呈酸性。酸是能使水溶液中的氫離子H 游離的物質。同樣，如果氫離子H 并使OHˉ離子游離，那末溶液就是堿性的。所以，給出CH 值就足以表示溶液的特性，呈酸性堿性，為了免于用此克分子濃度負冥指數(shù)進行運算，生物學家澤倫森(Soernsen)在1909年建議將此不便使用的數(shù)值用對數(shù)代替，并定義為“pH值”。數(shù)學上定義pH值為氫離子濃度的常用對數(shù)負值。即

　　因此，PH值是離子濃度以10為底的對數(shù)的負數(shù)：

pH計，又號pH儀、酸堿度檢測儀，是指用來測定溶液酸堿度值的儀器。pH計是利用原電池的原理工作的，原電池的兩個電極間的電動勢依據(jù)能斯特定律，既與電極的自身屬性有關，還與溶液里的氫離子濃度有關。原電池的電動勢和氫離子濃度之間存在對應關系，氫離子濃度的負對數(shù)即為pH值。pH計是一種常見的分析儀器，廣泛應用在農業(yè)、環(huán)保和工業(yè)等領域。什么是pH？pH是拉丁文“Pondushydrogenii”一詞的縮寫（Pondus=壓強、壓力hydrogenium=氫），用來量度物質中氫離子的活性。這一活性直接關系到水溶液的酸、中性和堿性。水在化學上是中性的，但不是沒有離子，即使化學純水也有微量被離解：嚴格地講，在與水分子水合作用以前，氫核不是以自由態(tài)存在。工業(yè)pH計，是一種常用的工業(yè)儀器設備，主要用來精密測量液體介質的酸堿度值。以及安裝、清洗、抗干擾等等問題的處理。人們根據(jù)生產與生活的需要，科學地研究生產了許多型號的酸度計，市面上所售的PH計更是琳瑯滿目、魚龍混雜：按測量精度可分0.2級、0.1級、0.01級或更高精度。按儀器體積分為筆式（迷你型）、便攜式、臺式還有在線連續(xù)監(jiān)控測量的在線式。根據(jù)使用的要求筆式（迷你型）與便攜式pH酸堿度計一般是檢測人員帶到現(xiàn)場檢測使用。選擇pH酸堿度計的精度級別是根據(jù)用戶測量所需的精度決定，而后根據(jù)用戶方便使用而選擇各式形狀的pH計?！舭幢銛y性分的，分為：便攜式pH計，臺式pH計和筆式pH計。

我們在選購酸度計時需要考慮以下幾點：1、根據(jù)應用場合分類可分為：筆式pH計、便攜式pH計、實驗室pH計和工業(yè)pH計等。筆式pH計主要用于代替pH試紙的功能，具有精度低、使用方便的特點。便攜式pH計主要用于現(xiàn)場和野外測方式，要求較高的精度和完善的功能。實驗室pH計是一種臺式高精度分析儀表，要求精度高、功能全，包括打印輸出、數(shù)據(jù)處理等等。工業(yè)pH計是用于工業(yè)流程的連續(xù)測量，不僅要有測量顯示功能，還要有報警和控制功能，以及安裝、清洗、抗干擾等等問題的考慮。2、據(jù)pH計儀器精度分類：可分為0.2級、0.1級、0.05級、0.01級,數(shù)字越小，精度越高。3、根據(jù)元器件類型分類：可分為晶體管式、集成電路式和單片機微電腦式，更多的是應用微電腦芯片，大大減少了儀器體積和單機成本；但芯片的開發(fā)成本很貴4、根據(jù)讀數(shù)指示分類：可分為指針式和數(shù)字顯示式二種。指針式pH計已很少使用，但指針式儀表能夠顯示數(shù)據(jù)的連續(xù)變化過程，因此在滴定分析中還有使用。5、看pH計有沒有附帶功能，比方說帶標配RS232接口，還有一個很重的是溫度補償是自動還是手動，自動溫度補償?shù)膒H計要比手動溫度補償?shù)膒H計方便些，二者之間的價格自然也有差異。

pH玻璃電極一般可以用蒸餾水或pH4的緩沖溶液浸泡。通常用pH4緩沖溶液浸泡更好上些，浸泡時間至24小時或更長，根據(jù)球泡玻璃膜厚度、電極老化程度而不同。同時，參比電極的液接界也需要浸泡。因為，如果液接界干涸會使液接界電勢增大或不穩(wěn)定，參比電極的浸泡液必須和參比電極的外參比溶液一致，即，3.3mol/L的KCl溶液或飽和KCl溶液，浸泡時間一般幾小時即可。因此，對pH復合電極而言，就必須浸泡在含KCl的pH4緩沖液中，這樣才能對玻璃球泡和液接界同時起作用。這里要特別提醒注意，因為過去人們使用單支的PH玻璃電極已習慣于用去離子水或pH4組沖液浸泡，后來使用pH復合電極時依然采用這樣的浸泡方法，甚至在一些不正確的pH復合電極的使用說明書中也會進行這種錯誤的指導。這種錯誤的浸泡方法引起的直接后果就是使一支性能良好的pH復合電極就成一支響應慢、精度差的電極，而且浸泡時間越長性能越差，因為經(jīng)過長時間的浸泡，液接界內部（例如，砂芯內部）的KCl濃度已大大降低了，使液接界電勢增大和不穩(wěn)定。當然，只要在正確的浸泡溶液中重新浸泡數(shù)小時，電極還是會復原的。另外，pH電極也不能浸泡在中性或堿性緩沖溶液中，長期浸泡在此類溶液中會使PH玻璃膜響應遲鈍。正確的pH電極浸泡液的配制：取pH4.00緩沖劑（250mL）一包，溶于250mL純水中，再加入56g分析純KCl，適當加熱，攪拌至完全溶解即成。