中瑞祥熱賣pH計(jì)原理 分類
原理
什么是pH?pH是拉丁文"Pondus hydrogenii"詞的縮寫(Pondus=壓強(qiáng)、壓力hydrogenium=氫),用來量度物質(zhì)中氫離子的活性。這活性直接關(guān)系到水溶液的酸性、中性和堿性。水在化學(xué)上是中性的,但不是沒有離子,即使化學(xué)純水也有微量被離解:嚴(yán)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。
H2O+ H2O=H3O+ OHˉ,由于水合氫離子(H3O)的濃度是與氫離子(H)濃度等同看待,上式可以簡(jiǎn)化成下述常用的形式:
H2O=H+ OHˉ
此處正的氫離子,人們?cè)诨瘜W(xué)中表示為"H離子"或"氫核"。水合氫核表示為"水合氫離子"。負(fù)的氫氧根離子稱為"氫氧化物離子"。
利用質(zhì)量作用定律,對(duì)于純水的離解可以找到平衡常數(shù)加以表示:
K=H3O×OH----H2O
由于水只有少量被離解,因此水的質(zhì)量摩爾濃度實(shí)際為常數(shù),并且有平衡常數(shù)K可求出水的離子積KW。
KW=K×H2O KW= H3O·OH-=10·10=10mol/l(25℃)
也就是說對(duì)于升純水在25℃時(shí)存在10摩爾H3O離子和10摩爾OHˉ離子。
在中性溶液中,氫離子H和氫氧根離子OHˉ的濃度都是10mol/l。如:
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(zhì)。同樣,如果使OHˉ離子游離,那么溶液就是堿性的。所以,給出H值就足以表示溶液的性,呈酸性還是堿性,為了免于用此分子濃度負(fù)冪數(shù)行運(yùn)算,生物學(xué)家澤倫森(Soernsen)在1909年建議將此不便使用的數(shù)值用對(duì)數(shù)代替,并定義為"pH值"。數(shù)學(xué)上定義pH值為氫離子濃度的常用對(duì)數(shù)負(fù)值。即pH=-log[H]。
因此,pH值是離子濃度以10為底的對(duì)數(shù)的負(fù)數(shù):
改變50m的水的pH值,從pH2到pH3需要500L漂白劑。然而,從pH6到pH7只需要50L的漂白劑。
測(cè)量pH值的方法很多,主要有化學(xué)分析法、試紙法、電位法。現(xiàn)主要介紹電位法測(cè)得pH值。
電位分析法所用的電被稱為原電池。原電池是個(gè)系統(tǒng),它的作用是使化學(xué)反應(yīng)能量轉(zhuǎn)成為電能。此電池的電壓被稱為電動(dòng)勢(shì)(EMF)。此電動(dòng)勢(shì)(EMF)由二個(gè)半電池構(gòu)成,其中個(gè)半電池稱作示電,它的電位與定的離子活度有關(guān),如H;另個(gè)半電池為參比半電池,通常稱作參比電,它般是測(cè)量溶液相通,并且與測(cè)量?jī)x表相連。
例如,支電由根插在含有銀離子的鹽溶液中的根銀導(dǎo)線制成,在導(dǎo)線和溶液的界面處,由于金屬和鹽溶液二種物相中銀離子的不同活度,形成離子的充電過程,并形成定的電位差。失去電子的銀離子溶液。當(dāng)沒有施加外電流行反充電,也就是說沒有電流的話,這過程終會(huì)達(dá)到個(gè)平衡。在這種平衡狀態(tài)下存在的電壓被稱為半電池電位或電電位。這種(如上所述)由金屬和含有此金屬離子的溶液組成的電被稱類電。
此電位的測(cè)量是相對(duì)個(gè)電位與鹽溶液的成分無關(guān)的參比電行的。這種具有立電位的參比電也被稱為二電。對(duì)于此類電,金屬導(dǎo)線都是覆蓋層此種金屬的微溶性鹽(如:Ag/Agcl),并且插入含有此種金屬鹽陰離子的電解質(zhì)溶液中。此時(shí)半電池電位或電電位的大小取決于此種陰離子的活度。
分類
人們根據(jù) 與生活的需要,科學(xué)地研究 了許多型號(hào)的酸度計(jì):
按測(cè)量度
可分0.2、0.1、0.01或更度。
按儀器體積
分為筆式(迷你型)、便攜式、臺(tái)式還有在線連續(xù)監(jiān)控測(cè)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(jì)般是檢測(cè)人員帶到現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)使用。
選擇pH酸堿度計(jì)的度別是根據(jù)用戶測(cè)量所需的度決定,而后根據(jù)用戶方便使用而選擇各式形狀的pH計(jì)。
◆按便攜性分的,分為:便攜式pH計(jì),臺(tái)式pH計(jì)和筆式pH計(jì)。
◆按用途分為:實(shí)驗(yàn)室用pH計(jì),業(yè)在線pH計(jì)等。
◆按程度分為經(jīng)濟(jì)型pH計(jì),智能型pH計(jì), 型pH計(jì)或分為針式pH計(jì),數(shù)顯式pH計(jì)。
◆筆式pH計(jì),般制成單量程,測(cè)量范圍狹窄,為用簡(jiǎn)便儀器。
便攜式和臺(tái)式pH計(jì)測(cè)量范圍較廣,常用儀器,不同點(diǎn)是便攜式采用直流供電,可攜帶到現(xiàn)場(chǎng)。實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)測(cè)量范圍廣、能多、測(cè)量度。
業(yè)用pH計(jì)的點(diǎn)是要求穩(wěn)定性好、作可靠,有定的測(cè)量度、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng),具有模擬里量輸出、數(shù)字通訊、上下限報(bào)警和控制能等。