酸度計(jì)|PH計(jì)的原理

什么是PH計(jì)/酸度計(jì)，PH值是怎么定義的?

 pH計(jì)，又稱(chēng)作pH酸度計(jì)或者酸度計(jì)，是用來(lái)測(cè)定溶液pH的一種儀器。酸度計(jì)是利用溶液的電化學(xué)性質(zhì)測(cè)量氫離子濃度，用來(lái)確定溶液酸堿度的一種傳感器。用酸度計(jì)進(jìn)行電位測(cè)量是測(cè)量pH最精密的方法。pH值被定義為氫離子濃度的對(duì)數(shù)的負(fù)值。通常pH值的范圍是為0～14。25℃中性水的pH值為7，pH值小于7的溶液為酸性，pH值大于7

為堿性。

PH計(jì)/酸度計(jì)的工作原理是怎樣的?酸度計(jì)是利用化學(xué)上的原電池的原理工作的。原電池的兩個(gè)電極間的電動(dòng)勢(shì)不僅與電極的自身屬性有關(guān)，還與溶液里的氫離子的濃度有關(guān)，因此電動(dòng)勢(shì)和氫離子的濃度有一個(gè)對(duì)應(yīng)關(guān)系。而酸度計(jì)度量酸度就是用氫離子的濃度。由于采用新的電極設(shè)計(jì)和固體電路技術(shù)，現(xiàn)在好的pH計(jì)能分辨出0.005pH單位。酸度計(jì)通常有一個(gè)參比電極和一個(gè)玻璃電極。參比電極的基本功能是維持一個(gè)恒定的電位，作為測(cè)量各種偏離電位的對(duì)照。銀-氧化銀電極是目前pH中常用的參比電極;玻璃電極的功能是建立一個(gè)對(duì)所測(cè)量溶液的氫離子活度發(fā)生變化作出反應(yīng)。把對(duì)pH敏感的玻璃電極和參比電極放在同一溶液中，就組成一個(gè)原電池，該電池的電位是玻璃電極和參比電極電位的代數(shù)和，即E電池E參比E玻璃。如果溫度恒定，這個(gè)電池的電位隨待測(cè)溶液

的pH變化而變化。

在線PH計(jì)測(cè)量原理：

　　儀器(電子單元)由信號(hào)測(cè)量、運(yùn)算、顯示、網(wǎng)絡(luò)通訊及面板指令等組成。pH和溫度的變送阻抗變換，將pH變?yōu)?59.16mV/pH(25℃)低阻信號(hào)；將NTC變換為電壓信號(hào)。儀器與傳感器的pH電極配套，實(shí)現(xiàn)對(duì)溶液酸堿度的pH值監(jiān)測(cè)，傳感器是由pH玻璃電極和甘汞(或Ag/AgCl)參比電極組成的電池，依據(jù)能斯特方程產(chǎn)生與溶液pH值相關(guān)的電位差：Ex=Eo+SpH。

　　該電位差經(jīng)具有高輸入阻抗的前置放大級(jí)放大，熱敏元件送出對(duì)應(yīng)溫度值的信號(hào)，兩信號(hào)被放大后經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換，通過(guò)I/O接口芯片，經(jīng)單片微處理器運(yùn)算后在顯示屏上醒目顯示。

　　電極結(jié)構(gòu)原理： 

　　(1)內(nèi)參比電極：為銀/氯化銀電極，主要作用是引出電極電位，要求其電位穩(wěn)定，溫度系數(shù)小。

　　(2)內(nèi)參比溶液：零電位為7pH的內(nèi)參比溶液。

　　玻璃電極與參比電極構(gòu)成電池建立零電位的pH值，主要取決于內(nèi)參比溶液的pH值及氯離子濃度。

　　電極斜率：玻璃電極的斜率理論上在25℃時(shí)為59.16mv，即，溶液每變化一個(gè)ph值，玻璃電極就產(chǎn)生59.16mv的電位變化。但實(shí)際上，所有玻璃電極都不能100%達(dá)到理論值，一般情況下電極斜率為理論值的98%(百分比斜率)以上。另外不同溫度下每單位PH值對(duì)應(yīng)的mv差值有一定變化。